Ti(Ⅳ)在新疆某石化企业周边农田土上的吸附特性

为明确钛在土壤中的吸附机理,采用静态批量法研究吸附时间、溶液初始p H、Ti(Ⅳ)初始浓度和温度等因素对新疆某石化周边农田土吸附Ti(Ⅳ)的影响,并对其吸附热力学和动力学特征进行探讨。结果表明,供试土壤对Ti(Ⅳ)的吸附在10 h后基本达到平衡。溶液p H小于4时土壤对Ti(Ⅳ)的吸附量较小,p H在4~7区间内吸附量逐渐增大。吸附量随着溶液中Ti(Ⅳ)初始浓度的增大和温度的升高而增加,当温度为298 K,初始浓度为1 000mg·L-1时达到最大饱和吸附量。各因素的影响程度从高到低依次为初始浓度、吸附时间、p H及温度。准一级动力学方程能较好的描述供试土壤对Ti(Ⅳ)的吸附动力学过程,Freundlich等温吸附方程对Ti(Ⅳ)在供试土壤上的吸附量拟合较好。热力学函数ΔG,ΔH和ΔS数据表明该吸附过程是一个自发的,以物理吸附为主的吸热反应。     

天然土壤中典型多溴联苯醚解吸过程的初步研究

选择5种有机质含量不同的天然土壤,采用批世实验方法考察典型多溴联苯醚BDE47的解吸行为,并尝试利用非线性Freundlich模型和线性模型模拟不同初试浓度条件下BDE47的土壤解吸过程.针对较为显著的器壁吸附影像,所有检测数据均进行器壁吸附定量修正.结果表明,BDE47土壤解吸过程总体分为初始的快解吸和后续的慢解吸两个阶段.在初始阶段,BDE47解吸过程表现为线性行为,但非线性特征随解吸时间延长呈现增强趋势.土壤有机质(用TOC表征)释放的溶解有机质是影响土壤中BDE47解吸行为差异的主要因素之一.     

生物吸附及微生物降解对4-溴联苯醚污染水体的修复

多溴联苯醚(PBDEs)作为阻燃剂被广泛使用。因为它对人类的器官、神经系统和免疫系统的危害以及向周边环境的不断迁移,已经逐渐成为人们迫切需要处理的污染物之一。以同系物4-溴联苯醚(BDE-3)作为降解对象,将海藻酸钠和生物碳混合制成微球制剂,对该制剂吸附BDE-3的潜力、机制及添加降解菌Sphingomonas sp. DZ3后微球菌剂的吸附增益效应进行研究。结果表明:2%的海藻酸钠为微球制备的最佳质量浓度,该微球制剂在液相中的吸附过程符合Lagergren准一级动力学方程和Elovich方程,微球的最大吸附量为28.6 mg·g-1。用添加微生物的微球菌剂对BDE-3污染水体进行修复时发现,微球菌剂在溶液中能加速BDE-3的降解,与游离的微生物相比,差异达极显著水平(P<0.01)。利用Monod降解动力学方程对该降解过程进行拟合,得到降解动力学方程为υ=υ_max·S/(K_S+S)=14.29·S/(31.71+S)。     

六氯苯在黄泥土表面吸附的动力学特征

采用动力学方法研究了六氯苯在黄泥土表面的吸附特征.结果表明,六氯苯在黄泥土表面的吸附量随着六氯苯吸附时间的延长而增加,并且在开始增加的速率较快,而后逐渐减缓,表现出明显的快反应和慢反应两阶段特征.六氯苯在土壤表面的吸附在192 h(8 d)基本可达到表观平衡,其吸附的动力学过程可以用一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行很好的拟合,其相关系数(r)在0.90～0.98之间,达到显著水平.六氯苯在土壤表面的吸附以Elovich方程为最佳模型,其次为一级动力学方程和双常数方程,这说明六氯苯在土壤表面的吸附过程由表面吸附和内部扩散两个部分组成.     

萘和菲在天然和改性黄土中的吸附特性研究

针对西部黄土高原地区油田开发引起的农田严重污染,讨论多环芳烃污染物在黄土介质中的迁移和滞留规律,采用室内实验方法,对比研究了菲和萘在天然黄土和十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)改性的黄土的吸附动力学过程。结果表明,萘和菲在HDTMAB改性黄土上吸附速率比在天然黄土上至少快3倍。萘和菲在天然黄土和阳离子改性黄土上的吸附符合一级动力学方程,吸附速率与起始浓度、温度及黄土本身的性质有关;在温度25℃时,菲在120min内完全达到平衡,而萘在30min内即可完全达到平衡,萘和菲在天然黄土和阳离子改性黄土上的吸附速率由膜扩散过程控制;菲和萘的吸附速率常数k与温度T成负相关。该研究为如何采用土壤改性技术将石油类污染物滞留在表土层,防止污染物向土层深部淋滤迁移提供了理论基础,为进一步将石油污染物从土壤中去除创造了条件。     

镉在东北地区4种土壤中的吸附动力学

吸附是外源重金属进入土壤后首先发生的最重要的过程,直接影响着重金属的生物可利用性.作者采用间歇法研究了不同重金属镉浓度时,镉在东北地区4种农业土壤黑土、盐碱土、暗棕壤和草甸白浆土上的吸附动力学特征,并采用常用的动力学方程进行拟合.研究结果表明,Cd在东北地区4种土壤上的吸附动力学过程分为两个阶段:开始的快速反应阶段和经过一段时间后的慢速反应阶段,低浓度下Cd达到吸附平衡的时间更短;黑土和盐碱土吸附速率、吸附量都要高于草甸白浆土和暗棕壤,这在初始Cd 1.6 mg/L时表现的更加明显,这与黑土高有机质含量、盐碱土的粘粒较多、pH高有直接关系.通过非线性拟合的方法获取了适宜描述Cd在东北地区土壤上吸附动力学特征的最优化模型,综合来看,指数方程和指数函数方程比较适宜于描4种土壤对Cd的吸附动力学特征.     

贵州喀斯特农业土壤中镉的吸附解吸特性分析

镉(Cd)在农业土壤中的环境行为研究是国内外研究的热点。为镉在贵州土壤中的迁移规律和生态治理提供科学依据,采用批量平衡法,研究镉在贵州不同地区农田土壤中的吸附解吸规律。结果表明:镉在不同地区土壤中的吸附动力学过程为快速吸附、慢速吸附和平衡吸附3个阶段,24h后达到平衡,伪二级动力学模型能较好描述其动力学过程。9个地区土壤对镉的吸附均可用Freundlich模型较好地拟合,其吸附反应△G~o0,吸附反应自发进行,镉在土壤中的吸附-解吸过程存在滞后效应,存在一定环境风险。在不同pH条件下,土壤对Cd的吸附量随pH升高而增加,且溶液中Cd吸附量增加与其初始浓度呈正相关关系。     

聚乙烯醇在硅藻土上吸附性能的动力学研究

采用平衡吸附法,研究聚乙烯醇(PVA)溶液初始浓度、反应温度、初始p H值对硅藻土吸附PVA的影响,用准一级、准二级动力学、Elovich、Shuangchangshu模型模拟试验数据,结果表明,增大PVA初始浓度、升高温度有利于提高硅藻土的吸附量,硅藻土吸附PVA的过程是吸热反应;p H值接近中性时,硅藻土对PVA的吸附效果相对较好;硅藻土对PVA的吸附符合二级反应动力学方程特征,硅藻土对PVA的吸附有可能是一种复杂的非均相扩散过程。     

天然沸石对猪场厌氧发酵液中氨氮吸附作用的试验研究

为达到利用人工湿地处理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作为人工湿地基质,对比研究了天然沸石对NH4Cl溶液和猪场厌氧发酵液中氨氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,考察了吸附时间、氨氮初始浓度、沸石用量对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更为准确地描述天然沸石对两种水质中氨氮的等温吸附特征;在两种水质中,单分子层饱和吸附量分别为16.20mg·g-1和3.85mg·g-1。天然沸石对氨氮的吸附作用受吸附时间、氨氮初始浓度及沸石用量影响较大,在两种水质中,沸石对氨氮的吸附过程在0～8h内均随时间显著上升,到48h时达到吸附平衡;当采用NH4Cl溶液时,初始氨氮的浓度由10mg·L-1增加到500mg·L-1时,平衡吸附量由0.19mg·g-1增加到5.91mg·g-1;当采用猪场厌氧发酵液时,初始氨氮的浓度由39.4mg·L-1增加到502.9mg·L-1时,平衡吸附量由0.63mg·g-1增加到3.20mg·g-1;增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但单位质量沸石的氨氮吸附量随之降低。准二级动力学可以很好地描述天然沸石吸附两种水质中氨氮的动力学过程;由模型得出的天然沸石...     

长期定位施肥对蔬菜保护地土壤K+吸附动力学的影响

采用流动交换法研究长期定位施肥蔬菜保护地土壤(Ca2+饱和)K+吸附动力学特性.结果表明.不同处理K+的平衡吸附量、平衡时间差异很大,与CEC、粘粒、有机质和速效钾含量均呈显著负相关;不同处理K+的吸附速率与反应时间(Int)之间均存在良好线性关系,但不同处理吸附下降的快慢和初始吸附速率的大小各不相同;一级动力学方程或Elovich方程为描述各处理K+吸附动力学的最优方程,这因处理而异.19 a长期不同施肥使蔬菜保护地土壤CEC等基本理化性质发生显著变化,改变了K+与土壤同相表面的作用方式,进而影响了土壤K+吸附动力特性.     

菲在不同性质黑炭上的吸附动力学和等温线研究

在300、500和700℃3种条件下加热木屑制备得到3种黑炭,并对其结构和组成进行了表征。通过吸附动力学实验和平衡吸附实验,研究了菲在这些黑炭样品上的吸附动力学和平衡吸附,分别应用拟一阶、拟二阶和叶洛维奇3种动力学模型及Freundlich吸附等温方程对实验数据进行了拟合。结果表明,菲在黑炭样品上的吸附可以分为极快吸附、快吸附和慢吸附3个阶段,拟一阶动力学和叶洛维奇动力学方程仅能对菲在黑炭上吸附动力学的某个阶段拟合较好,而拟二阶动力学模型可较好地拟合菲的整体吸附动力学过程。说明菲在黑炭上的吸附由多个过程控制,水膜扩散、吸附剂颗粒表面扩散和吸附剂内部微孔扩散等多个过程导致了其吸附动力学的复杂性。在快吸附阶段,菲在各个黑炭上吸附动力学的差异,主要受黑炭疏水性影响。Freundlich模型对吸附等温数据的拟合结果进一步证实,多环芳烃菲在黑炭样品上的吸附受多种机制影响。     

类Fenton试剂处理苯酚废水的影响因素及动力学研究

采用一种类Fenton试剂法,即Fe3+和H2O2的组合代替Fe2+和H2O2的组合法,对氧化降解苯酚的影响因素及反应动力学进行研究。结果表明:当Fe3+、H2O2的加入量分别为1.3×10-3和1.3×10-2mol·L-1,且初始pH值约为4时,苯酚的降解率最大,几乎达到100%。同时分别用一级动力学、二级动力学及复合一级动力学方程对该条件下的反应进行拟合,复合一级动力学方程能最佳拟合相应的动力学过程,但2个平行反应的速率系数k1≈9.24k2,因此可近似认为是一级动力学过程。     

不同初始磷浓度下湖泊沉积物对磷吸附的动力学特征

通过选取自然湖泊梅梁湾和人工湖泊华家池2个湖泊的沉积物,研究不同初始磷浓度(C0)对沉积物磷吸附动力学的影响以及2种沉积物磷吸附动力学的类型.结果表明:1)梅梁湾沉积物对磷的吸附量大,吸附过程明显分为快、慢吸附2个阶段,华家池沉积物对磷的吸附过程较慢且吸附量小;2)梅梁湾与华家池沉积物零净吸附磷浓度(EPC0)分别为0.03和0.42mg爛L-1,当C0相似文献   

生物炭去灰分对萘和1-萘酚的吸附动力学影响

为探究生物炭矿物组分对有机污染物吸附过程的影响机制，考察（非）极性有机污染物萘和1-萘酚在不同温度（300、400、500℃）下制得的小麦秸秆原始生物炭以及去灰分后生物炭上的吸附动力学。结果表明：拟二级和双室一级动力学模型能较精确地描述目标污染物的动力学吸附过程。去灰分处理增加生物炭芳香碳含量，增强其与萘和1-萘酚间的p-p和疏水作用；同时降低生物炭表面极性，特别是减少表面烷氧基官能团的分布，提高疏水碳吸附域（主要是芳香碳）的可达性，导致平衡吸附量（Q_e）增大。除灰后极性官能团在生物炭表面的暴露减少，促进萘分子向表面疏水吸附位点扩散，使得萘在生物炭上快吸附单元的吸附速率常数（k_fast）升高；而极性1-萘酚结构中的—OH能通过氢键与生物炭表面极性官能团或矿物含氧表面相互作用，对快吸附有重要贡献，去灰分削弱氢键，造成其k_fast下降。致密的芳香碳组分和纳米级孔隙结构主要对萘和1-萘酚在生物炭上的慢吸附起作用，去灰分提高生物炭芳香化程度和孔隙度，使慢吸附对总吸附的贡献（k_slow）增大；同时使得化合物分子较难扩散进入更致密的生物炭内部。另外表面积和孔隙度的增大延长吸附平衡时间，两种化合物的慢吸附速率常数（k_slow）均降低。研究表明，生物炭的矿物组分、化学组成和极性官能团的空间分布显著影响有机污染物的动力学吸附过程，从而影响生物炭在有机污染控制中的吸附性能。     

菲和Cu2+在黑垆土上的吸附及其交互影响

采用批平衡法,研究了菲和Cu2+在黑垆土上的吸附及其交互影响。结果表明,菲和Cu2+在黑垆土上的吸附动力学曲线较好符合一级动力学方程,菲在黑垆土上的吸附主要通过分配作用,其吸附等温曲线符合线性Henry方程,Cu2+的存在抑制菲在黑垆土上的吸附;而Cu2+在黑垆土上的吸附主要通过表面吸附和专性吸附作用,其吸附等温曲线符合Freundlich方程,菲的存在促进了Cu2+的吸附;对菲和Cu2+来说,pH均是影响黑垆土吸附的主要因素,黑垆土对Cu2+的吸附量随着土壤溶液pH值的增加而增加,而对菲的吸附量随着pH增加而降低。     

诺氟沙星在胡敏酸上的吸附热力学与动力学特征研究

根据OECD Guideline106批平衡实验,研究了诺氟沙星在胡敏酸上的吸附热力学和动力学,并探讨了其可能吸附机理。结果表明,诺氟沙星在经过约12h的快速吸附阶段后,进入缓慢吸附阶段,其吸附平衡时间为48h。伪二级动力学方程能够较好地描述不同pH条件下诺氟沙星在胡敏酸上的吸附动力学特性。诺氟沙星在胡敏酸上的吸附等温线符合Freundlich方程,该方程的拟合系数1/n<0.5,表明诺氟沙星在胡敏酸上为非线性吸附。ΔH0=-48.85kJ·mol-1和ΔG0<0,表明诺氟沙星在胡敏酸上的吸附是自发进行的放热过程,且离子交换是其主要吸附机理,同时也可能存在着偶极间作用力、氢键力和电荷转移等吸附机理;ΔS0<0表明吸附过程中熵在减小。吸附位点的能量随着吸附量的增大而降低,也表明胡敏酸的异质性和吸附的非线性。     

沉水植物型生态净化系统处理农田退水的总磷去除动力学研究

  目的  探讨以沉水植物为先锋物种的生态净化系统处理农田退水磷污染的动力学性能。  方法  通过批式试验研究苦草Vallisneria natans和金鱼藻Ceratophyllum demersum等2种沉水植物型净化系统对农田退水总磷的净化效率及其动力学特征。  结果  至试验结束时(第49天),2种植物净化系统总磷去除效率无显著差异(P＞0.05),总磷去除率分别为82.8%(苦草型)和84.0%(金鱼藻型),但两者总磷去除效率的差异在时间尺度上存在不确定性;动力学模拟分析发现:除Grau二级动力学外,一级动力学、Monod 动力学和修正的Gompertz模型均可以描述试验条件下总磷的去除过程[判定系数(R2)＞0.930,相对均方根误差(R_RMSE)＜0.200],其中Monod动力学和Gompertz模型具有更高的拟合度(R2＞0.970),预测值与实验观测值之间吻合程度更好(R_RMSE＜0.110)。  结论  3种有效模型拟合获得的动力学常数在植物种类水平上均存在显著差异(P＜0.05),其中指示总磷去除效率的动力学常数值一致表现为苦草型＞金鱼藻型,表明苦草型净化系统除磷效率好于金鱼藻型。图5表2参35     

改性茶叶对染料的生物吸附作用

为研究改性茶叶的吸附效果,采用亚甲基蓝(MB)、固绿(FG)、中性红(NR)3种染料,探索了吸附时间、吸附温度、染料的初始浓度及茶叶投入量等因素对其吸附染料效果的影响,确定了改性茶叶最佳吸附条件。结果表明:改性茶叶对3种染料的去除率均较高,当溶液pH为1、吸附温度为30～40℃时,用0.9g改性茶叶处理浓度为0.01g/L的亚甲基蓝、固绿以及浓度为0.02g/L的中性红染料,20min后的吸附率均在75%以上,且茶叶对3种染料的吸附符合Langmuir方程。     

水中镉和芘在核桃壳生物炭上的吸附行为及其交互作用

以核桃壳在600℃热解所得生物炭(WSBC)为吸附剂,通过扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对WSBC进行表征,用批平衡吸附实验研究了WSBC对水体中两种典型污染物Cd(Ⅱ)和芘的吸附特性,考察了吸附时间、Cd(Ⅱ)和芘初始浓度、pH值、WSBC粒径等对吸附的影响,以及Cd(Ⅱ)和芘在WSBC上吸附的交互作用。结果表明:WSBC表面粗糙,孔隙结构明显,富含羟基、羧基、羰基等含氧官能团,具有高度芳香和杂环结构;在25℃时,WSBC对Cd(Ⅱ)和芘的吸附分别在20 h和16h时达到平衡,饱和吸附量分别为23.79、0.17 mg·g-1;pH=5时,WSBC对Cd(Ⅱ)的吸附量最大,而pH在3~11范围内,WSBC对芘的吸附量随着pH的减小而增加。通过对吸附实验数据进行动力学、等温吸附特性分析,发现WSBC对Cd(Ⅱ)和芘的吸附动力学规律均符合准二级动力学方程,等温吸附可以用Langmuir方程很好地描述;Cd(Ⅱ)和芘在WSBC上吸附时存在明显的竞争吸附。