超富集植物垂序商陆的锰吸收动态研究

以锰超富集植物垂序商陆为实验材料,通过温室实验模拟锰污染环境,研究垂序商陆生长在不同锰浓度生长介质的锰吸收动态.研究结果表明:垂序商陆对锰的吸收和积累模式依赖于生长介质中锰的浓度和处理时间.垂序商陆根、茎和叶的锰含量基本随着生长介质中锰浓度的升高而增加;在生长介质不同锰浓度(0.2,0.5和5.0 mmol/L)条件下,垂序商陆根、茎和叶锰含量均随着生长时间呈现波动变化,在植物处理5d时出现一个峰值,其后有所降低;垂序商陆在锰处理开始的48 h内存在一个快速的吸收过程,但是,生长介质高锰浓度(5.0mmol/L)变化幅度要大于低锰浓度(0.2和0.5 mmol/L);超富集植物垂序商陆对锰的吸收和转运受生长介质中锰浓度和植物体内锰含量状况双重控制.     

供钾水平对空心莲子草富集3种重金属能力的影响

以空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)作为研究材料,通过模拟富营养化水体实验,研究空心莲子草在消减重金属污染方面的能力;同时通过供应足量钾离子,进一步揭示空心莲子草植株钾离子水平与重金属富集能力及抗逆之间的关系.研究结果表明,空心莲子草对重金属元素Mn2+、pb2+及Cd2+有较好的富集能力,主要在地上部积累;空心莲子草对这3种重金属元素的敏感程度为Cd2+＞ Pb2+＞Mn2+;在低浓度(1mM)K+供应下,高浓度(500 μM)的Mn2+、pb2+及Cd2+处理明显抑制空心莲子草的生长(Mn2+ 、pb2+抑制作用主要发生在根系,Cr3+抑制植物整株),与对照相比,生物干重分别降低8.7％、22.60％与74％,提高K+浓度(10mM)可显著缓解这3种重金属对植株生长的抑制,生物干重分别有效提高22.2％ 、39.3％与90.7％;此外,提高K+浓度(10mM)可显著提升植株对这3种重金属的耐受力和富集能力,整株水平上富集量分别提高23％、19％及30％.     

三种水生植物对重金属的富集及净化能力研究

以水芙蓉、凤眼莲和绿萝为实验植物,结合人工模拟废水试验和野外实际污染废水试验,测定植物生长状况及植株组织和水体中重金属Cu、Mn、Cd的含量,研究3种水生植物对水体中重金属的富集及净化能力,分析不同重金属对水生植物抗氧化酶系统的影响.结果表明,3种植物对Cu、Mn、Cd均有不同程度的富集,其中,对Cu的富集能力以绿萝为最强,对Mn的富集能力以水芙蓉为最强,对Cd的富集能力以凤眼莲为最强.此外,不同植物由于丙二醛及抗氧化酶系统酶的含量不同,对不同重金属的富集能力有较大差异,适当的植物组合能在一定程度上增强植株对重金属的富集能力.优化组合试验表明,由水芙蓉和绿萝构成的多因素组合对污水中3种重金属的净化均有较高效率.     

锰超积累植物杠板归根系分泌金属离子特性研究

以锰超积累植物杠板归(Polygonum perfoliatum L.)为试验材料,采用水培法,设计5个锰浓度:0.005(对照)、1、5、10、15 mmol/L,进行锰处理30 d时收集根系分泌物,测定6种金属离子含量.结果表明,根系分泌物中的Mn2+含量随着锰处理浓度的升高而升高;而Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Zn2+含量随着锰处理浓度的升高而呈现出先减少后增加的趋势,中低浓度锰处理(1、5 mmol/L)的含量低于对照的,高浓度锰处理(10、15 mmol/L)的金属离子含量则高于对照的,15 mmol/L Mn处理中的Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Zn2+含量分别比对照的增加了37.1%、63.2%、35.2%、220.0%、235.0%;各处理下金属离子含量高低顺序为:Ca2+>Mg2+>Zn2+>Fe2+>Al3+,这与植物对不同金属元素需求量的大小相似.     

铅锌矿区环境中重金属含量及其分布特征

利用FAAS分析技术,分析了水体、沉积物、土壤等3种不同环境介质中Cd,Cu,Mn,Pb,Zn5种重金属的含量及其分布特征。研究结果表明,不同重金属元素的含量相差较大,各元素在不同采样点表现出浓度变化较大等特点。3种介质中,沉积物中重金属含量最高,其最大值达到3.5016×104mg/kg;5种重金属中,Pb和Zn浓度最高,占到各采样点重金属总浓度的80%。水体、沉积物、土壤中重金属元素的组成及其分布规律的相似性表明了其来源的一致性,也说明矿山开采和冶炼对于其周边环境介质存在严重影响,如若处理不当会造成严重的污染问题,从而威胁人类的生存和发展。     

重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+在海泡石中的吸附特征

针对重金属复合污染问题,通过等温吸附实验,研究了海泡石对复合重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+的平衡吸附量和吸附选择性,并通过XRD、IR等分析探讨了海泡石的吸附机理。结果表明:海泡石对Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附顺序和富集系数顺序均为Cu2+>Cd2+>Zn2+,并且平衡吸附量随初始溶液质量浓度的提高而增大;海泡石对重金属离子的吸附主要是离子交换吸附及表面络合吸附。该研究证明海泡石具有较强的吸附复合重金属离子的能力,可修复重金属复合污染的废水及土壤。     

南湖水体多相介质中重金属元素的分布特征

以南湖水体中的水、 沉积物、 生物膜和悬浮物为研究对象, 对重金属元素的分布与富集情况进行了研究. 结果表明, 不同采样点、 不同相中Zn的含量最高, Cd的含量最低, 但Cd的富集能力最强, 生物膜和悬浮物富集重金属的能力远大于沉积物的富集能力, 且Zn,Cu,Cd和Pb均表现出点源污染的特性; 采用社会科学统计程序（SPSS）相关分析方法分析了重金属元素（Zn,Cu,Cd,Pb,Fe和Mn）在固相介质中的相互关系, 结果显示, 沉积物、 生物膜和悬浮物中元素间的相关性趋势存在着一定差异, 3种固相介质中Cd与Fe的相关系数均大于Cd与Mn的相关系数, 而Pb与Fe的相关系数均小于Pb与Mn的相关系数, 说明铁氧化物对镉环境化学行为的贡献大于锰氧化物, 对铅环境化学行为的贡献小于锰氧化物.     

南京莫愁湖沉积物中重金属污染调查

为了解南京莫愁湖沉积物中重金属的含量、污染程度,应用电感耦合等离子体原子发射光谱分析仪(ICP-AES)对沉积物中Cd,Cr,Cu,Mn,Ni,Pb,Zn等7种重金属的含量进行分析,并应用地累积指数法计算各种重金属的污染指数,评价各种重金属所引起的污染程度。分析结果表明:莫愁湖沉积物中重金属含量由大到小的排列顺序为:Mn,Zn,Pb,Cu,Cr,Ni,Cd;应用地累积指数法计算得出莫愁湖表层沉积物中主要重金属污染元素为Cd,处于偏重的污染程度,其次为Pb,Zn,污染程度为轻度污染,而Cr,Cu,Mn和Ni没有引起污染,处于清洁状态;沉积物垂向上Mn和Zn含量变化较大,主要的重金属污染元素为Cd,Pb,Zn。     

水生植物吸收水中重金属的研究

本文讨论了水体中植物穗花狐尾藻和黑藻对重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、Cr的吸收。分别在重金属元素种类、含量不同的水体中培养植物,定时检测水体中重金属含量的变化,并分析植物体内重金属含量,研究了水生植物吸收水体中重金属的能力。     

典型草本植物对 Cd-Zn-Cu 污染河道底泥的修复

以上海市某典型黑臭城市河道底泥为研究对象, 利用 6 种典型草本植物对 Cd-Zn-Cu 复合污染河道底泥进行了修复实验研究, 并考察了白三叶、高羊茅、黑麦草、披碱草、籽粒苋以及紫花苜蓿对底泥中重金属的耐受性、 富集转运特征和修复效果. 结果表明: 除白三叶外, 其余 5 种实验植物对底泥中的重金属均有良好的耐受性; 黑麦草对 Cd 和 Zn 的吸收能力较强, 其体内 Zn 含量高达 707.69 mg/kg; 披碱草对 Cu 的吸收能力较强; 除紫花苜蓿对 Zn 的积累外, 其余 5 种实验植物对重金属的积累主要在地下部分; 高羊茅和黑麦草对 Cd 与 Zn 的富集系数均大于 1, 且对 Cd、Zn 及 Cu 的提取效率分别在 7%、6% 及 2% 以上, 说明这 2 种实验植物对 Cd-Zn-Cu 复合污染河道底泥具有较大的修复潜力.     

过渡金属离子与氨基酸形成配合物的NMR研究

氨基酸是生命系统中蛋白质的基本结构单位,生物分子中的氨基酸是金属离子重要的配位体之一。我们测定了甘氨酸、精氨酸等六种氨基酸与金属离子Zn~(2+),Cd~(2+),Hg~(2+)的~1H和~(13)C NMR谱,从而探讨它们的配位机理。实验结果表明,在加入过渡金属离子前后,氨基酸的~1H和~(13)C谱的化学位移位发生了一定的变化,据此可揭示过渡金属离子和氨基酸形成配合物的配位点,进而可研究所形成配合物的结构及其成键规律。     

Cu2+和Zn2+对模拟胃液中NDMA形成的影响

【目的】在模拟胃液条件下研究重金属Cu~(2+)和Zn~(2+)对内源致癌性N-二甲基亚硝胺(NDMA)形成的影响,并进一步探讨其作用机理。【方法】分别用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)和离子色谱法(IC)来测定NDMA、二甲胺(DMA)和亚硝酸根(NO_2~-)含量。【结果】在模拟胃液条件下,Cu~(2+)和Zn~(2+)浓度高于50mg/L时,可以促进NDMA的形成,且当浓度由50mg/L增大到200mg/L时,Cu~(2+)促进率由1.16%增大到94.56%,Zn~(2+)促进率由21.32%增大到45.86%。在重金属浓度为符合或接近符合水质基准值1.0mg/L时,Cu~(2+)和Zn~(2+)对NDMA的形成也分别有16.88%和13.42%的促进率;而当重金属浓度为10mg/L时,两种离子却均抑制NDMA的形成。机理研究表明Cu~(2+)、Zn~(2+)促进NDMA的形成主要是由于其与DMA发生相互作用,进而导致NDMA形成。【结论】高浓度的Cu~(2+)和Zn~(2+)通过与DMA相互作用,形成活性中间体从而促进NDMA的生成。     

汞与铁、镓、铑、铈和锌的绿色析相萃取富集和分离研究

研究水-溴化钾-正丙醇-硫酸铵体系绿色析相萃取汞的行为及与一些金属离子分离的条件.结果表明,硫酸铵能使正丙醇的水溶液分成两相,HgBr24-与质子化正丙醇(C3H7OH2+)形成的缔合物[HgBr24-][C3H7OH2+]2能被正丙醇相完全萃取.当溶液中溴化钾、硫酸铵和正丙醇的浓度分别为7.0 mmol/L,200 g/L和30%(v/v)时,Hg2+的萃取率达到97.3%以上,而Fe2+、Ga3+、Rh3+、Ce3+和Zn2+基本不被萃取,实现了Hg2+与上述金属离子的分离.     

胶团强化超滤去除水溶液中Cd2+,Cu2+和Ni2+的研究

采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠研究胶团强化超滤法对水溶液中3种重金属离子Cd2+,Cu2+和Ni2+的去除,考察不同阴离子的钠盐对胶团强化超滤性能的影响,通过动态光散射法测定溶液中表面活性剂胶团的直径。研究结果表明:胶团直径随着SDS浓度的增加逐渐减小,NaCl浓度增加屏蔽了表面活性剂头基之间的静电排斥力,导致胶团聚集数和直径增大;当表面活性剂和金属离子浓度比为10时,在单一和混合体系中,同一条件下的Cd2+,Cu2+和Ni2+截留率都基本相同,均高于98%,证明胶团强化超滤去除金属离子的机理是金属离子通过静电引力吸附于SDS胶团上,金属离子的截留率只与其价态有关,而与金属离子种类无关;高浓度NaCl的加入会使Cd2+截留率显著降低。     

不溶性腐殖酸对铀的吸附研究

通过改变震荡时间、不溶性腐殖酸的投加量、pH值、铀酰离子的浓度等因素,研究不溶性腐殖酸(insolubilized humic acid简写IHA)对铀酰离子(UO2+2)的吸附作用.实验表明,在铀酰离子的浓度在4.79×10-5 mol· L-1以上,pH≈7时,不溶性腐殖酸对六价铀有较好的吸附能力,吸附效率在96％以上.对于浓度为1.60×10-4 mol·L-1的铀溶液,不溶性腐殖酸的用量在0.015 g左右时,吸附可达饱和.IHA的投加量、pH值、铀酰离子的浓度、震荡时间等对吸附具有明显的影响,研究表明,IHA对铀酰离子的吸附符合一级反应特征,实验数据服从Freundlich等温式.     

蚯蚓粪吸附水中Cu2+的动力学和热力学分析

以蚯蚓粪为吸附剂,测定了Cu2+初始质量浓度、温度、pH、吸附时间对水中Cu2+吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统分析。结果表明:在温度25℃、Cu2+初始质量浓度87.9～575.0 mg/L、蚯蚓粪用量0.25 g/10mL、振荡速率200 rpm、吸附时间12 h的条件下,吸附效率可达95.27%～98.07%;pH对吸附影响甚小;蚯蚓粪对溶液中Cu2+的吸附过程符合伪二级动力学模型;不同温度下吸附呈现相似的非线性吸附等温线,且Freundlich模型对吸附过程有良好的拟合;反应的吉布斯自由能?G0,表明吸附过程是自发进行的吸热反应。     

ITO/M3d-TiO2/CdS纳米结构多孔膜电极的光电化学

利用水热法制备了几种过渡金属离子(Zn2+、Co2+、Cu2+)掺杂的TiO2复合纳米粒子(表示为M3d-TiO2),测定了M3d-TiO2纳米结构多孔膜电极和用CdS敏化各掺杂电极的光电流作用谱和光电流-电势曲线.实验结果表明,在所研究的M3d-TiO2电极中,只有Zn2+-TiO2电极的光电流大于未掺杂的TiO2纳米结构多孔膜电极.用CdS敏化各掺杂电极,避免了电子损失,大大提高了光电转换效率,讨论了敏化电极的光电转换机理.     

不溶性淀粉黄原酸酯（ISX）在稀土金属湿法冶炼中的应用

不溶性淀粉黄原酸酯(ISX)应用于稀土金属湿法冶炼过程中氯化稀土金属料液的纯化处理,取得了令人满意的效果.连续性的生产试验表明,ISX对不同的原料、溶料方式和操作条件都有着广泛的适用性,Pb~(+2)的平均脱除率高于99%,是一种用量少、效率高、操作控制简便和不产生环境污染的纯化处理药剂.同时,还对ISX纯化该料液的作用机理作了初步的探讨.     

利用蒸汽加压混凝土废料去除废水中的Cd(II)

蒸汽加压混凝土废料（AACW）是一种建材工业的废弃物,主要成分中含钙、铝、铁的氧化物,同时由于材料经过发泡具有较大的比表面积.本文以该废料研磨加工的粉末作为吸附剂,研究了废料对中3mg/L含Cd2+废水的去除效果.通过XRF,SEM,XRD手段探究了AACW的结构和性能,并研究了该材料在不同反应条件下对低浓度Cd2+的吸附性能.结果表明,当投加量为10 g/L,吸附时间为90 min时,Cd2+的去除率可达到97%.吸附反应符合Langmuir方程和拟二级动力学方程,且吸附过程中同时存在着物理吸附和化学吸附的机理.此外,AACW对工业污水中Cu 2+、 Pb2+和Zn2+等其它重金属离子表现出广泛的去除效果. 从建筑行业回收的AACW可以作为一种有应用前景的低成本吸附剂去除水溶液中的有毒重金属.     

铯对小麦叶片光合特性影响的研究

随着环境中铯(Cs)污染日益恶化,铯对生物毒害作用的研究受到越来越多的关注.为了探讨铯对植物光合作用的影响,在石英砂和Hoagland营养液培养体系下,从三叶期开始用浓度为0、0.5、1、5、10、20 mmol·L-1的133Cs+[CsCl]处理小麦(Triticum aestivum L.)幼苗.在处理后的第0、7、14、21、28 d时,检测小麦光合特性的改变.结果表明:用0.5 mmol·L-1和1 mmol·L-1低浓度133Cs+处理7 d后,小麦叶片的叶绿素含量、叶圆片放氧活性、类囊体膜电子传递活性均显著高于对照;但随133Cs+浓度的增加及处理时间的延长,这些参数的数值均显著下降.此外,光合系统II(PSII)活性的下降速率高于光合系统I(PSI)下降速率,说明PSII相对于PSI更容易受到133Cs+的胁迫伤害.这些结果表明133Cs+对小麦的毒害效应受时间和浓度的双重制约.低浓度133Cs+可以促进小麦光合作用,而高浓度133Cs+则显著抑制小麦光合作用.