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相似文献
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1.
为解决水体中抗生素去除及芦苇秸秆资源化利用等问题,以芦苇秸秆制备的生物质炭为吸附材料,考察不同pH条件下诺氟沙星(NOR)和磺胺甲恶唑(SMX)在芦苇秸秆生物质炭上的等温吸附过程及吸附动力学。结果表明,生物质炭的吸附与NOR和SMX在不同溶液pH下的存在形态有关。随pH的增加,生物质炭对NOR的吸附量先增加后减小,最高吸附量为7.80 mg·g~(-1);生物质炭对SMX的吸附量在溶液pH 1~3时逐渐减小,在pH 3~5时逐渐增加,pH5时吸附量逐渐降低。拟二级动力学模型可较好地拟合NOR和SMX在生物质炭上的吸附,生物质炭吸附NOR和SMX受到表面吸附、颗粒内扩散等作用的共同影响。吸附等温线符合Langmuir方程,吸附过程以单分子层吸附为主。溶液不同的pH会影响芦苇秸秆生物质炭对NOR和SMX的吸附效果,这为生物质炭吸附水中抗生素的合理应用提供一定的数据支持。  相似文献   

2.
为探讨纳米Fe_3O_4负载联合硝酸改性椰壳炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合溶液的吸附特性,通过静态吸附实验,针对吸附剂的表面特性、投加量、溶液初始pH、吸附时间、重金属初始浓度等影响因素进行了探讨,应用等温吸附模型及吸附动力学模型对吸附特性进行了研究。结果表明,纳米Fe_3O_4负载酸改性炭比表面积较未改性椰壳炭增加了221.03 m~2·g~(-1),表面含氧官能团如O-H、C=O、C-O-C增加,芳香性增强,等电点提高至5.68。从经济效率角度考虑5 g·L~(-1)为合理吸附剂用量,pH为5.0时,吸附效果最好,吸附在4 h达到平衡。准二级动力学模型对吸附的拟合度更高,吸附主要是化学吸附,吸附由快速外扩散和颗粒内扩散共同作用,Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附分别更符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。纳米Fe_3O_4负载酸改性椰壳炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)的最大吸附量(Qm)分别达42.54 mg·g~(-1)和25.79 mg·g~(-1),为未改性椰壳炭的1.87倍和2.23倍,复合溶液中Pb~(2+)、Cd~(2+)的Qm分别为单一溶液的65.16%和54.21%,这揭示了离子共存条件下的吸附竞争现象。研究表明,纳米Fe_3O_4负载联合硝酸改性提高了椰壳炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附能力,且Pb~(2+)的吸附性能及吸附竞争性优于Cd~(2+)。  相似文献   

3.
梁茂儒  陆玉芳  马明坤  华瑶  施卫明 《土壤》2022,54(4):793-801
选取木屑为原材料,在500、700℃下制备生物质炭(标记为MX500和MX700),试验考察了溶液初始pH和生物质炭投加量对其吸附性能的影响,并利用吸附动力学、吸附等温线以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段,研究了木屑生物质炭对水溶液中3种不同类型的典型常用农药阿特拉津(ATR)、多菌灵(CAR)和啶虫脒(ACE)的吸附特性及吸附机理。结果表明:热解温度700℃,pH 3.0,生物质炭投加量为2.0 g/L时,木屑生物质炭对3种农药的联合吸附效果最好。MX700对ATR、CAR和ACE的最大吸附量分别为40.2、50.4和44.9 μg/g,约为MX500的1.4倍 ~ 2.2倍。吸附动力学和吸附等温线结果显示,准二级动力学方程、颗粒内扩散方程和Langmuir方程能较好地拟合吸附过程。FTIR结果显示,木屑生物质炭主要通过酚羟基和羧基等含氧官能团以及芳香环结构去除水中ATR、CAR和ACE。木屑生物质炭对农药的吸附机理包括静电作用力、氢键作用力及π-π键相互作用力。在100 μg/L浓度下,木屑生物质炭对ATR、CAR和ACE复合农药的吸附效果和机理与农药单体类似。综上,木屑生物质炭作为复合农药污染水体净化的吸附剂具有较大的应用潜力。  相似文献   

4.
油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制   总被引:10,自引:8,他引:2  
为探索利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体中Pb~(2+)污染的可行性,以农业废弃物胡麻秸秆和油菜秸秆为原材料,采用限氧裂解法在700℃条件下制备油菜秸秆(rape straw)生物炭和胡麻秸秆(flax straw)生物炭,通过2种生物炭对Pb~(2+)的批量吸附试验,利用4种吸附动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学、Elovich模型和颗粒内扩散模型)和4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和D-R模型)研究了胡麻和油菜秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为。同时,通过(brunauer emmett teller,BET)比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的结构和性质进行了表征,初步探讨了2种生物炭对Pb~(2+)的吸附机制。结果表明,胡麻和油菜秸秆生物炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论最大吸附量分别达到220.07和307.59 mg/g;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,表明其吸附过程为单分子层吸附;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附作用为物理-化学复合过程,吸附机制主要包括静电作用、离子/配体交换、阳离子–π作用。研究结果可为油料作物秸秆的资源化利用和生物炭对水中重金属污染防治提供理论依据。  相似文献   

5.
以香蕉秸秆为原料,氯化镁(MgCl_2)为改性剂,通过限氧热解法(温度673 K)制备生物质炭。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等技术分析了镁改性生物质炭对氮、磷的吸附机理。结果表明,通过镁改性,生物质炭对氮、磷的吸附量得到显著提高,最大吸附量分别达13.80、18.21 mg·g~(-1);对氮、磷的等温吸附曲线均符合Langmuir曲线,为单层吸附,吸附机理主要以化学吸附为主;吸附平衡时间约为150 min,氨氮和磷的吸附动力学均符合准二级动力学拟合方程,吸附过程受多步骤控制。该载镁生物质炭可以作为潜在吸附剂去除废水和富营养化水体中过量的氮、磷。  相似文献   

6.
为研究利用生物炭在草原矿区土壤铜污染修复中的治理效果,研究在外业调查的基础上借以Cu~(2+)为污染源,沙柳生物炭为吸附材料进行了室内模拟试验,探究沙柳生物炭对Cu~(2+)的吸附性能的研究。结果表明:Lagergren准二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Freundlich、Temkim等温吸附模型能够较好地描述沙柳生物炭对溶液中Cu~(2+)的动力学吸附过程(R~20.99)及等温吸附过程(R~20.56),可见沙柳生物炭对溶液中Cu~(2+)的吸附并非单层的吸附,而是复杂的吸附过程。沙柳生物炭对溶液中Cu~(2+)的吸附量最大为19.13mg/g,且在弱酸环境下有利于沙柳生物炭的吸附作用;当吸附16h后,沙柳生物炭对Cu~(2+)的吸附量和吸附率均达到峰值后且不再随吸附时间的延长而增加;沙柳生物炭的吸附量、吸附率与吸附时间、溶液pH值均呈显著正相关关系(p0.05)。  相似文献   

7.
《土壤通报》2020,(3):717-724
以玉米秸秆、水稻秸秆、稻壳为原料分别在350℃、450℃、550℃、650℃热裂解温度下制备玉米秸秆炭(MSB)、水稻秸秆炭(RSB)和稻壳炭(RHB),比较不同热裂解温度下三种生物质炭对溶液中重金属离子Cd~(2+)的吸附解吸特性。利用准一级、准二级和颗粒内扩散模型对吸附过程进行拟合,结果表明三种生物质炭对Cd~(2+)的吸附满足颗粒内扩散方程。随着热裂解温度的升高,同一种原料制备的生物质炭达到吸附平衡的时间缩短。Langmuir方程和Freundlich方程拟合结果显示,三种生物质炭对溶液中Cd~(2+)的吸附更符合Langmuir方程。单位数量的RSB在一定浓度Cd~(2+)溶液中对Cd~(2+)的吸附量显著高于MSB和RHB。三种生物质炭对Cd~(2+)的吸附量随制备生物质炭的热裂解温度的升高而降低。三种生物质炭中玉米秸秆炭的解吸率最小。因此评价生物质炭对溶液中重金属的去除效果需要考虑原料、热裂解温度等多种因素的影响。  相似文献   

8.
采用室内培养试验法对添加生物质炭的茶园土壤水溶性氟吸附特性进行了研究。结果表明,茶园土壤随生物质炭添加量增加对水溶性氟的吸附量和吸附率均逐渐降低,应用等温吸附Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能够较好地描述其吸附规律,其中以Freundlich方程拟合曲线最佳。随生物质炭添加量的增加土壤氟净吸附量逐渐降低。各处理土壤的氟吸附动力学过程包含吸附快反应和慢反应阶段,平衡时间小于120 min区间为吸附量快速上升期,平衡时间达到1 440 min后0.25%和0.50%生物质炭添加量处理土壤基本达到平衡状态。从双常数方程、Elovich方程和一级动力学方程拟合方程计算得到的理论吸附量与试验实测吸附量之间的符合程度较高,可准确描述添加生物质炭土壤对水溶性氟的吸附过程。添加生物质炭使土壤p H值升高与茶园土壤对水溶性氟最大吸附量、吸附强度和净吸附量的降低密切相关。  相似文献   

9.
以水稻、小麦、玉米和猪粪为原料,比较秸秆类生物质炭和畜禽粪便类生物质炭对溶液重金属Cd~(2+)的吸附解吸特点及其水溶性盐分含量的影响。结果表明,生物质炭对Cd~(2+)的吸附结果均很好地符合准二级动力学方程和Langmuir方程,猪粪炭的Cd~(2+)最大吸附量达20.7 mg g~(-1),为秸秆炭吸附量的1.37~1.72倍。洗脱去除可溶性盐分显著降低生物质炭对Cd~(2+)的吸附。水洗后秸秆炭对Cd~(2+)的最大吸附量为猪粪炭的2~4.3倍,水稻、小麦、玉米和猪粪炭对Cd~(2+)的最大吸附量分别降低52.6%、72.7%、72.8%和91.9%。洗脱作用提高了生物质炭对Cd~(2+)的解吸率,其中猪粪炭提高幅度最大,由原来的1.76%~7.96%提高到12.00%~27.49%。因此,可溶性盐分在生物质炭吸附Cd~(2+)过程中具有重要作用。所以,在污染土壤治理中需要考虑不同原料的组分差异,以制备高效修复土壤重金属污染的生物质材料。  相似文献   

10.
为了解西南地区土壤对污染毒性较强的Cd和Pb元素的吸附过程及作用机制,针对性地为预防和治理土壤污染提供理论依据,采用批试验的方法研究了典型黄棕壤和紫色土对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附动力学、等温吸附过程以及土壤有机质、溶液pH对吸附过程的影响。结果表明:土壤吸附Cd~(2+)、Pb~(2+)均能在12 h内达到平衡,土壤对Pb~(2+)平衡吸附量远大于Cd~(2+),准二级动力学模型最适合表征其动力学过程(R~2≥0.99)。吸附等温线可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,土壤对Pb~(2+)的吸附能力和缓冲能力较Cd~(2+)更大,吸附是自发进行的物理化学作用并存的过程。黄棕壤对Pb~(2+)的吸附为放热反应,紫色土对Pb~(2+)以及两种土壤对Cd~(2+)的吸附为吸热反应。去除有机质的土壤对重金属的吸附量降低,Cd~(2+)在黄棕壤和紫色土中的试验最大吸附量分别减少了37.89%、29.62%;Pb~(2+)则分别减少了12.87%、20.71%。土壤对金属离子的吸附量随溶液初始pH的增加而增加。  相似文献   

11.
以广东省东南沿海某开放式生活垃圾焚烧场为研究对象,用高分辨气相色谱/高分辨质谱同位素稀释法测定了垃圾焚烧场底灰、焚烧残余物及周边土壤中的多氯代二苯并对二嗯英和多氯代二苯并呋喃(PCDDs/PCDFs)。结果表明,PCDDs/PCDFs的总浓度为161~4670ng·kg^-1,毒性当量为1.10~45.8ngWHO1998-TEQ·kg^-1,其中采自垃圾焚烧场的3个样品浓度为30~45ngWHO1998-TEQ·kg^-1,剩余的土壤样品中有3个样品其浓度为4~35ngWHO1998-TEQ·kg^-1,其余的2个样品浓度〈4ngWHO1998-TEQ·kg^-1。对比加拿大的土壤指导性标准,75%的测定样品浓度高于该标准,即土壤背景浓度,有25%的样品低于此背景浓度。将垃圾焚烧场焚烧残余物作为土壤改良剂造成受施土壤的PCDDs/PCDFs污染严重,需引起有关部门的高度重视。  相似文献   

12.
厌氧—好氧处理垃圾浸出污水装置的试验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用厌氧好氧生物氧化技术设计和制造了一套与工艺流程相一致的处理垃圾物浸出污水的模拟装置。该装置用有机玻璃为主要材料,便于观察处理池内污水流向、色泽变化及污泥增长情况。经这种装置处理后的污水,基本可达到国家农田灌溉的污水排放标准和国家三类废水排放标准。试验结果表明,该装置处理垃圾浸出污水效果良好。  相似文献   

13.
香菇菌棒灭菌乏汽余热回收供热系统性能分析   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
香菇菌棒工业化生产灭菌工艺中余热外排浪费严重,同时造成了热污染和乏汽冷凝水无序飘洒等问题。对灭菌工艺的乏汽和冷凝水进行了余热回收利用系统设计与实际应用,并对工程实测数据进行了分析。该研究结果表明,供暖季余热用于香菇菌棒培养棚和厂区办公楼、宿舍楼等建筑的供暖,供水温度范围35~50 ℃,每日供热量在8~18 GJ之间,非供暖季余热用于燃气锅炉补水的二次加热及生活热水的加热,供水温度范围65~75℃,每日供热量在6~10 GJ。该项目预计节约费用约19.4万元/a,大约3.1 a可以回收投资。减少二氧化碳排放135.6 t/a,减少二氧化硫排放10.35 kg/a,减少二氧化氮排放43.5 kg/a,减少烟尘排放16.57 kg/a,体现了较好的经济效益和环境效益。  相似文献   

14.
以华北平原上的曲周县王庄村为研究对象,在对村民进行环境意识调查的基础上详细分析了生活垃圾组成及农业活动旺季垃圾的变化趋势,并对生活垃圾分类进行了典型示范。结果表明,村民对垃圾污染问题较为关注,并希望能回收利用,但主动改善性不强;王庄村生活垃圾成分较为简单,主要可分为有机垃圾、无机垃圾、塑料垃圾及有害垃圾4大类,产生量为有机垃圾〉无机垃圾〉有害垃圾〉塑料垃圾,其中有机垃圾占主要部分,达到56.76%;农户种植生产活动对有机垃圾和有害垃圾的产生有显著影响,无机垃圾产生量则主要与农户的燃料结构变化有关。通过对垃圾分类试验的效果进行分析得出,北方以种植业为主的农村地区适宜采取以村为单位的垃圾分类收集方法,并实施村委会-保洁员-农户三方的监督机制和适当奖惩措施,垃圾处理方式开始宜采取卫生填埋兼以废品回收的无害化模式,并逐渐过渡到分类利用的资源化模式。  相似文献   

15.
凹凸棒石改性甘蔗渣/麦秸木质陶瓷制备与性能   总被引:1,自引:1,他引:0  
为资源化利用甘蔗渣和麦秸等废弃物,以甘蔗渣、麦秸以及凹凸棒石为原料,以酚醛树脂为黏结剂,采用混合后热压再烧结的工艺制备凹凸棒石改性甘蔗渣/麦秸木质陶瓷,试验制备出了各温度点下的木质陶瓷材料并对其真密度、体积密度、显气孔率、抗弯强度、电阻率等性能进行了测试,对该材料的性能、形成机理及规律进行了分析,初步揭示了原料选择、原料配比、温度等参数对制备过程及材料性能的影响。试验结果证明了通过该工艺用甘蔗渣(麦秸)和凹凸棒石制备木质陶瓷的可行性,同时也表明烧结温度对材料性能影响很大,坯体在700~800℃保护气氛下煅烧可提高传统木质陶瓷的强度而不影响木质陶瓷导电性。试验为甘蔗渣(麦秸)等植物残渣以及凹凸棒石的利用提供了新的途径。  相似文献   

16.
通风量对蔬菜和花卉废弃物混合堆肥的影响   总被引:14,自引:3,他引:11  
试验在2 m3的静态好氧堆肥中试装置中进行,以蔬菜和花卉废弃物为原料,采用0.005,0.0075和0.01 m3/(kgVS·h) 3个水平的通风量,分析了不同通风量对堆肥过程中堆体温度、有机质含量、含水率、pH值、体积等指标随时间的变化特征。通风量为0.01 m3/(kgVS·h)条件下,堆肥降解蔬菜和花卉废弃物的效果最好,其中又以堆温80℃以上的“超高温”条件下为最佳;堆体含水率均呈下降趋势,堆肥后期堆体温度和水分下降较快,不利于有机质的降解;堆体体积在堆肥初期快速下降,5 d后基本保持稳定。3个水平的通风条件下,堆体pH值、含水率变化的趋势一致,相互之间的差别不明显。  相似文献   

17.
Return of high nitrogen (N) content crop residues to soil, particularly in autumn, can result in environmental pollution resulting from gaseous and leaching losses of N. The EU Landfill Directive will require significant reductions in the amounts of biodegradable materials going to landfill. A field experiment was set up to examine the potential of using biodegradable waste materials to manipulate losses of N from high N crop residues in the soil. Leafy residues of sugar beet were co‐incorporated into soil with materials of varying C:N ratios, including molasses, compactor waste, paper waste, green waste compost and cereal straw. The amendment materials were each incorporated to provide approximately 3.7 t C per hectare. The most effective material for reducing nitrous oxide (N2O) production and leaching loss of NO3? was compactor waste, which is the final product from the recycling of cardboard. Adding molasses increased N2O and NO3? leaching losses. Six months following incorporation of residues, the double rate application of compactor waste decreased soil mineral N by 36 kg N per hectare, and the molasses increased soil mineral N by 47 kg N per hectare. Compactor waste reduced spring barley grain yield by 73% in the first of years following incorporation, with smaller losses at the second harvest. At the first harvest, molasses and paper waste increased yields of spring barley by 20 and 10% compared with sugar beet residues alone, and the enhanced yield persisted to the second harvest. The amounts of soil mineral N in the spring and subsequent yields of a first cereal crop were significantly correlated to the lignin and cellulose contents of the amendment materials. Yield was reduced by 0.3–0.4 t/ha for every 100 mg/g increase in cellulose or lignin content. In a second year, cereal yield was still reduced and related to the cellulose content of the amendment materials but with one quarter of the effect. Additional fertilizer applied to this second crop did not relieve this effect. Although amendment materials were promising as tools to reduce N losses, further work is needed to reduce the negative effects on subsequent crops which was not removed by applying 60 kg/ha of fertilizer N.  相似文献   

18.
生物反应器是处理农村中小型固体废物的有效技术,该研究以时空联合型厌氧-准好氧生物反应器(STASAB)为研究对象,利用16S rRNA高通量测序分析了STASAB中的微生物群落,以期为该反应器的高效运行提供理论依据。结果表明,各生物反应器处理单元中的优势菌门为Proteobacteria(18.5%~26.6%)、Firmicutes(14.9%~26.6%)、Chloroflexi(6.6%~25.2%)、Bacteroidetes(8.2%~24.0%)、Actinobacteria(6.9%~13.8%)。C3处理单元在厌氧阶段中的优势菌属为Lentimicrobiume、vadinBC27_wastewater-sludge_group、Treponema_2、norank_f_Synergistaceae(产甲烷菌)等。在STASAB各处理单元(C1、C2、C3)中发现了硝化细菌Deinococcus-Thermus以及大量的反硝化细菌norank_f_Anaerolineaceae、unclassified_o_Rhizobiales、Hyphomicrobiu、AKYG587、Bacillus、norank_f_Caldilineaceae等。Venn图与PCA分析显示C1、C2具有相似的微生物群落结构,C3中的特有菌属显著高于其它反应器;RDA分析表明C1、C2(STASAB)中的微生物群落具有更高的稳定性,不易受到外界环境因素的影响。因此,STASAB的空间布局和运行方式能够有效发挥厌氧和准好氧生物反应器的优势,高效促进产甲烷菌、硝化菌和反硝化菌的共存和生长代谢,实现农村生活垃圾的快速降解。  相似文献   

19.
采用厌氧分步固体反应器系统进行蔬菜废弃物厌氧分解   总被引:8,自引:3,他引:5  
最近获得专利的厌氧分步固体反应系统(美国专利号6342378B1)是一种新型的用于将固体废弃物转化为沼气以获取生物能源的新技术。此技术已被用以转化多种固体废弃物的科学研究,其中包括作物秸秆、动物粪便、食品废弃物和城市固体废弃物。研究结果证明,此技术不仅先进可行,而且操作简单。根据此技术,一种大型的用于将废弃物转化为能源的厌氧分步固体反映系统已经在美国开发出来。该文主要介绍此技术用于大蒜废弃物转化的研究结果  相似文献   

20.
为研究菌剂、余热及其联合作用对堆肥腐熟度的影响,采用强制通风静态堆肥系统,以现有堆肥工艺为对照(CK),比较研究了添加菌剂(T1)、余热利用(T2)、添加菌剂并利用余热(T3)3种工艺垃圾对堆肥过程中腐熟度的影响。结果表明:从温度、pH、电导率(EC)、腐植酸光学特性(E4/E6)、水溶性碳(WSC)、固相C/N和发芽率指数(GI)来看,4个处理均达到腐熟;添加菌剂(T1)对EC、E4/E6、WSC、C/N和GI有显著影响;除E4/E6、WSC和C/N外,循环热风(T2)对其余腐熟度指标有显著影响,菌剂和余热的联合作用可显著提高堆肥的腐熟度,且二者对堆肥腐熟度的影响是一种协同作用。  相似文献   

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