纳米二氧化钛吸附洛克沙胂的动力学研究

作为被普遍用于家禽牲畜养殖业的洛克沙胂,会随动物排泄物并且维持原样的排入到环境中.砷会对环境造成非常严重的危害污染并且具有很强的转化迁移性.通过纳米二氧化钛吸附洛克沙胂的实验研究,得到了纳米二氧化钛吸附洛克沙胂的量和时间成正比,吸附时间越长剩余洛克沙胂含量越低,其二级动力学拟合优于一级动力学拟合;温度越来越高,纳米二氧化钛对洛克沙胂的吸附饱和量也越来越高,这说明温度越高对吸附越有利,吸附过程更符合Langmuir等温线模型.     

希瓦氏菌对铁矿吸附洛克沙胂的生物转化影响

洛克沙胂是一种有机胂饲料添加剂,主要经由畜禽粪便排出进入自然环境,从而导致了土壤和水源的砷污染危害。文章选取奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)为模型微生物,以大自然中含量丰富、以各种矿物形式存在的铁为研究对象,研究不同种类铁矿吸附条件下奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的情况。结果表明,奥奈达希瓦氏菌可以在有铁矿存在条件下将洛克沙胂还原,还原速率和该铁矿结晶是否稳定有关。还原洛克沙胂和铁矿过程中有次生铁矿生成,不同铁矿在磷酸盐环境中都有次生铁矿蓝铁矿生成。     

2-线和6-线水铁矿对水中砷的吸附解吸行为研究

研究通过吸附动力学、吸附热力学和吸附解吸实验,研究了两种晶型水铁矿对五价砷As(V)的吸附性能.结果表明,As(V)在2-线和6-线水铁矿表面的吸附可用二级动力学方程拟合,其化学反应速率K2分别为0.077 g·(mg·h)-1和0.031 g·(mg·h)-1.2-线水铁矿由于其无定形形态,对As(V)的吸附效果优于...     

针铁矿对U(Ⅵ)的吸附性能研究

利用人工合成的针铁矿(α-FeOOH)作为吸附剂,对针铁矿吸附铀废水中U(VI)的影响因素、吸附动力学和吸附等温线进行了研究。探讨在不同pH值、吸附剂投加量和初始铀的质量浓度条件下针铁矿对U(VI)的吸附特性。研究结果表明:当温度为25 ℃、U(VI)浓度为10 mg/L、pH值为6、投加量为0.6 g/L时,针铁矿对U(VI)的吸附率最高可达98.44%;针铁矿对U(VI)的吸附符合准二级动力学方程,说明针铁矿对U(VI)的吸附主要是化学吸附;Freundlich等温吸附模型能更好地拟合针铁矿对U(VI)的吸附过程,说明针铁矿对U(VI)的吸附属于多层吸附。     

改性蒙脱石吸附水质中洛克沙砷的动力学研究

通过对蒙脱石的改性处理,制备了强化铁铈-纳基蒙脱石,并研究了其对废水中洛克沙砷的吸附行为.结果表明:溶液pH、不同浓度和温度对吸附效果均有明显的影响.用Freundlich方程和二阶吸附动力学方程能较好地描述四环素的吸附过程.     

洛克沙胂污染胁迫下蚯蚓体内砷的富集和释放

为了解使用蚯蚓来评价和控制洛克沙胂环境污染的可能性,研究了洛克沙胂进入土壤环境后,引起蚯蚓体内砷的富集过程,以及富集的砷在无洛克沙胂污染土壤中的释放过程.结果表明:洛克沙胂能引起蚯蚓体内砷的富集,富集因子的对数与土壤砷质量分数的对数呈线性关系;蚯蚓体内砷的消除符合双区一级动力学模型;蚯蚓能用作土壤中洛克沙胂污染的指示生物,而且可以用蚯蚓生物除污技术来减少或控制洛克沙胂的环境污染.     

水砂质量比对洛克沙胂转化及微生物群的影响

洛克沙胂作为一种饲料添加剂,随畜禽业进入环境,造成潜在的砷污染。由于降雨的时空分布不均匀性,自然土壤中的含水量容易发生变化。文章利用多孔介质石英砂模拟土壤,通过调整水砂质量比的高低研究质量比变化对于洛克沙胂生物转化过程的影响及对土壤微生物群落的影响。结果表明,洛克沙胂的生物转化随着水砂质量比的增加而进行得越快、越彻底。在96 h水砂质量比为30.00%、40.25%、100.00%实验组中洛克沙胂的转化率分别为16%、92%、96%,到144 h时转化率分别达到30%、100%、100%,而质量比12.50%组中的洛克沙胂基本没有被转化。洛克沙胂先被还原为HAPA,37%的HAPA又被转化为无机砷、甲基砷,6%的砷进入了细菌体内。通过高通量测序法,测得含有洛克沙胂的土壤环境对土壤微生物有筛选作用,水砂质量比越高的环境,生物多样性越低;经144 h培养后假单胞菌、肠杆菌属、寡养单胞菌成为了优势菌种。     

小分子有机酸对铁(氢)氧化物表面吸附的砷酸盐的解吸作用研究

采用等温解吸热力学的方法,结合X射线衍射(XRD)与比表面积分析,研究了柠檬酸、草酸和NaCl溶液在pH 6.5环境下对水铁矿、针铁矿和赤铁矿表面吸附砷酸盐的解吸特性。实验结果表明,柠檬酸的解吸能力最强,草酸次之,NaCl最差。这主要是由于柠檬酸和草酸可通过配位交换和诱导配体溶解来解吸砷。但由于柠檬酸分子中可配位-OH多于草酸,因而其解吸能力强于草酸。赤铁矿吸附的砷酸盐最易解吸,而水铁矿吸附的砷酸盐则最难解吸,这与水铁矿具有较大的比表面积和较高的表面活性有关。     

五种土壤胶体对重金属镉的吸附特征研究

土壤胶体作为土壤中最细微、最活跃的部分,在土壤对重金属的累积方面起主要作用.研究不同土壤胶体对镉的吸附-解吸行为、化学形态转化等的影响,有利于摸清不同土壤类型中镉的迁移性和生物危害性,对开展区域农田镉污染修复有重要意义.本文选取蒙皂石、高岭土、针铁矿、氢氧化铝、腐殖酸五种土壤中常见的胶体,探究不同土壤胶体对镉的吸附特征.结果表明:(1)五种胶体对镉的吸附均属于单分子层吸附,蒙皂石能快速吸附大量的镉,但吸附的镉不稳定,解吸率最高;腐殖酸和针铁矿吸附的镉解吸率较低.吸附-解吸实验结果显示,五种土壤胶体对镉的保留吸附量为:腐殖酸(41.38 mg/g)针铁矿(24.95 mg/g)高岭土(19.43 mg/g)蒙皂石(15.06 mg/g)氢氧化铝(10.84 mg/g).(2)镉的形态分析结果显示,蒙皂石和高岭土吸附的镉大多以可交换态存在,针铁矿和腐殖酸吸附的镉形态较稳定,除针铁矿外,残渣态含量均较低,形态分析结果与吸附-解吸实验结果一致.(3)pH对于五种胶体吸附镉的影响程度大小为:腐殖酸针铁矿高岭土蒙皂石氢氧化铝.     

几种铁氧化物吸附氟的能力及影响因素的研究

合成了水铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿四种铁氧化物,研究了它们对氟的吸附量及其影响因素.结果表明,四种铁氧化物对F-的吸附量差异较大,由大到小的顺序为:水铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿.Henry吸附等温式仅能描述针铁矿对氟的吸附;Freundlich吸附等温式能较好的描述四种铁氧化物对氟的吸附,其相关系数达极显著水平或显著水平;Langmuir吸附等温式能够很好的描述四种铁氧化物对氟的吸附,其相关系数均达极显著水平.pH值和温度可明显影响铁氧化物对氟吸附,在酸性条件下,随着pH升高吸附量下降;而在碱性条件下,随着pH升高吸附量缓慢上升;在中性附近时吸附能力最差.随着温度升高(25～45℃),吸附量呈增加趋势.     

不同形态砷在新生态MnO2界面上的吸附作用

研究了新生态MnO2对2种形态砷的吸附作用.在相同的实验条件下,As(Ⅴ)的吸附动力学数据符合Langergren二级动力学方程;As(Ⅲ)的吸附数据符合简单级数的二级动力学方程.2种形态砷的吸附过程受pH的影响较大;吸附过程中SO42-,PO43-等阴离子对2种形态砷均有吸附竞争作用;吸附过程不受离子强度的影响.     

复合胶体作用于Sr在花岗岩裂隙填充物中吸附行为研究

放射性废物地质处置过程中,核素在固液界面的吸附行为对核废物安全处置具有重要影响。本文以高放废物处置场花岗岩裂隙填充物为研究对象,通过批实验和微观表征技术研究了复合胶体作用下Sr在花岗岩裂隙填充物中的吸附规律。结果表明:腐殖酸胶体与针铁矿胶体结合成为有机–无机复合胶体的方式,主要依靠针铁矿胶体中所含羟基与腐殖酸胶体中所含羧基发生配位体交换反应,复合胶体以针铁矿胶体为主导,腐殖酸附着在针铁矿胶体表面;pH和固液比对复合胶体体系对Sr的吸附行为影响较大;通过改变溶液中Sr离子初始浓度进行等温吸附方程的拟合表明,该吸附体系的吸附为单层吸附且反应更快。结果可为放射性废物处理场中Sr的吸附行为提供科学规律认识。      

砷酸根的液——固界面交换吸附研究——pH和Ca（Ⅱ）的影响

研究ｐＨ和Ｃａ（Ⅱ）对砷酸根在海水与ＮａＣｌ介质中对水合氧化物和粘土矿物上交换吸附的影响：（１）在酸性条件下和海水及ＮａＣｌ介质中，砷根酸在针铁矿上的交换率Ｅ（％）－ｐＨ曲线呈平顶峰型，在δ－ＭｎＯ呈峰型，在粘土上分别呈双峰型和肩峰型，这是砷酸根存在多种形式与固体表面发生离子／配位子交换以及介质中阴离子竞争交换吸附共同作用的结果。（２）在碱性条件的海水介质中，砷酸根与水合氧化物和粘土矿物的Ｅ（％）     

浮萍生物富集洛克沙胂与阿散酸的动力学特性研究

通过静态法和半静态法研究了浮萍Lemna minor生物富集0.1、0.5、1.0、2.0 mg.L-1洛克沙胂、阿散酸(以砷计)的动力学过程。静态法的研究结果表明:大约55 d,浮萍生物富集各个质量浓度的洛克沙胂、阿散酸均基本达到平衡;0.1、0.5、1.0、2.0 mg.L-1洛克沙胂的生物富集系数(BCF)分别为:3 116.7、1 308.0、548.4、355.0;0.1、0.5、1.0、2.0 mg.L-1阿散酸的BCF分别为:690.0、341.1、255.9、179.8;而且浮萍对各个质量浓度的洛克沙胂、阿散酸的BCF随水体浓度升高而减小。半静态法研究结果表明:浮萍对洛克沙胂、阿散酸的生物富集系数(BCF)、吸收速率常数(K1)随水体质量浓度的增大而减小;同等质量浓度的洛克沙胂的吸收速率常数(K1)大于阿散酸。     

低品位锰矿吸附砷(Ⅲ)的化学机理研究

为了研究天然锰矿的化学吸附性能,通过能谱扫描、电镜扫描、X射线衍射、快速电位滴定法和红外官能团检测分析锰矿的基本性质,同时由批次实验探究了吸附时间、砷初始浓度和离子强度对锰矿吸附砷的效率的影响,并分析锰矿吸附砷过程中的吸附动力学、吸附等温线类型、主要官能团和吸附类型。结果显示,锰矿对砷的吸附符合二级动力学吸附模型和Freundlich吸附等温线模型,Mn-OH、α-Fe OOH和α-Fe2O3为吸附的主要作用基团,吸附类型属于以形成内层配位络合物为主的专性吸附。     

铁氧化物掺杂对沉积物吸持Cu与Zn能力的影响

通过分析铁氧化物、 铁氧化物掺杂前后沉积物吸附/解吸特性的变化规律, 研究针铁矿、 赤铁矿、 水铁矿及贫赤铁矿对重金属污染沉积物中Cu或Zn的固定化可行性. 结果表明, 铁氧化物掺杂后沉积物吸持Cu的能力明显下降, 但吸持Zn的能力显著增加, 尤其是针铁矿和赤铁矿的作用效果稳定. 因此, 4种铁氧化物中针铁矿和赤铁矿具有稳定固定污染沉积物中Zn的潜力, 但不能提高污染沉积物吸附Cu的能力.     

水铁矿促进湿地植物净化含砷微污染水源水的试验研究

为了研究水铁矿促进湿地植物净化微污染水体中砷的效果及机理,选用美人蕉,添加不同比例水铁矿的石英砂构建微型垂直流人工湿地,考察含砷微污染水连续漫灌条件下美人蕉根表铁膜中铁含量及砷在湿地基质和植物茎叶中的分布规律。结果表明:湿地基质中水铁矿的添加剂量在200 mg/kg以内,湿地基质吸附截留砷的能力随水铁矿添加剂量的增加而提高;超过200 mg/kg以后,增加水铁矿对湿地基质截留砷的能力影响不明显。美人蕉根表铁膜中的铁含量随湿地基质中水铁矿添加剂量(在50~1 200 mg/kg范围内)的增加而增加;渍水状态下的美人蕉净化含砷的微污染水,根表铁膜中铁含量在100 mg/kg左右,最有利于砷的吸收和最终去除。     

针铁矿对含铀废水中U(VI)的固定机理及进展

放射性污染水体中U(VI)的净化一直是研究的热点。针铁矿是自然界中最为稳定的羟基氧化铁,在处理污染水体中的铜、铬、铅、钴、砷和铀等有毒有害重金属离子方面展现出巨大的潜能与优势。本文综述了近些年来针铁矿对含铀废水中U(VI)的固定机理研究进展,包括:1)针铁矿颗粒与铀酰离子发生表面络合作用,形成双齿-共边配位或双齿-共顶点配位复合物;2)U(VI)在针铁矿结构中的晶格嵌入作用,主要是通过Fe(II)诱导水铁矿形态转变过程或Fe(II)与U(VI)共沉淀过程实现。并总结了碳酸盐和磷酸盐对针铁矿固定U(VI)的影响,展望了通过针铁矿来固定含铀水体中U(VI)的研究方向。     

β-FeO(OH)对水中砷的吸附作用

采用FeCl3强迫水解法制备的β-FeO（OH）作为吸附材料，研究了其对水体中微量As（V）的去除效果，探讨了影响As（V）吸附的因素（如pH、离子强度、干扰离子影响）及β-FeO（OH）吸附砷的动力学参数．结果表明，β-FeO（OH）能够在较宽的酸性范围（pH3．5～7．0）有效吸附砷，其吸附等温线能够用Langrnuir吸附模型很好地描述，最大静态吸附容量为23．42mg．g^-1吸附速度较快，4h可达到吸附平衡，吸附动力学符合Lagergren二级速度方程．除PO4^3-外，常见阴离子不影响砷的吸附，并且β-FeO（OH）对As（V）的吸附随离子强度的增大而增大．同时对β-FeO（OH）吸附砷机理进行了探讨，预测了β-FeO（OH）对As（V）的吸附是静电非专性吸附及配位络合专性吸附作用的共同结果．     

水厂反冲洗铁锰泥颗粒吸附剂的制备及其除As(Ⅲ)效果

为探索以除铁除锰水厂反冲洗铁锰泥为主要原料制备除砷颗粒吸附剂(granular adsorbents for arsenic removal,GAAR)的最佳工艺和除砷效果,通过正交试验优化制备工艺,利用扫描电镜与能谱分析(SEM-EDS),X线衍射(XRD)和比表面积分析技术(BET)对GAAR进行表征并考察其对As(Ⅲ)的吸附效果。研究结果表明:预热温度为180℃、预热时间为20 min、焙烧温度为350℃、焙烧时间为120 min为制备GAAR的最优条件;焙烧温度是影响除砷效果的主要因素,高温促使铁氧化物向赤铁矿转变并加剧孔道合并从而降低该温度下制得颗粒吸附剂的吸附能力;GAAR表面粗糙,内部物相成分为水铁矿和部分赤铁矿、石英,比表面积为43.8 m2/g,是典型的介孔材料;GAAR对砷的吸附过程符合准二级动力学,等温吸附符合Freundlich方程,GAAR对As(Ⅲ)的最大吸附量为4.77 mg/g。