Ni2+、Cu2+、Zn2+对膨胀肾形虫的毒性效应

以土壤纤毛虫中的膨胀肾形虫作为实验材料,研究了Ni 2+、Cu2+和Zn2+三种金属离子对土壤纤毛虫的毒性效应。单一离子的急性毒性实验结果表明:在不同浓度的重金属作用下,膨胀肾形虫的生长受到明显的抑制,三种重金属离子对膨胀肾形虫的毒性大小顺序为Ni 2+﹥Cu2+﹥Zn2+,且三种重金属的LC50值大致是随着时间延长而变小的。联合毒性实验结果表明:在不同配比下,联合作用类型和强度有一定的差异;同一配比下,采用不同的评价方法,联合作用结果也存在差异。总体来说,Ni 2+-Cu2+在浓度1∶1时,为拮抗作用,毒性1∶1时,先协同后拮抗;Cu2+-Zn2+在浓度1∶1时,为拮抗作用,毒性1∶1时,先协同再拮抗;Ni 2+-Zn2+在浓度1∶1时,均为拮抗作用,毒性1∶1时,先协同后拮抗;Zn2+-Ni 2+-Cu2+在浓度1∶1和毒性1∶1时,均为拮抗作用。     

波吉卵囊藻对Cu2+、Zn2+耐受力和吸附作用的研究

研究了波吉卵囊藻(Oocystis borgei)对Cu2+和Zn2+的耐受力、吸附率和吸附量的作用规律。结果表明:Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量影响显著(P<0.05)。Cu2+和Zn2+含量的升高,对波吉卵囊藻生长的抑制增大,使叶绿素a含量下降;当Cu2+和Zn2+的含量分别小于0.001 mg/L和0.010 mg/L时,对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量增加有一定的促进作用;Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻生长的96h-EC50分别为0.229 mg/L和17.390 mg/L。Cu2+含量为1.000mg/L和Zn2+含量为50.000 mg/L的组合,对波吉卵囊藻生长的抑制率为103.881%。Cu2+对波吉卵囊藻的毒性大于Zn2+。波吉卵囊藻对Cu2+和Zn2+有较好的吸附效果,当藻细胞含量为2.291×108ind/L时,对Zn2+的吸附率为81.444%;含量为2.891×108ind/L时,对Cu2+的吸附率为52.521%;吸附量分别为9.469 mg/g(5.208×10-9mg/ind)和2.914 mg/g(1.603×10-9mg/ind),对波吉卵囊藻不会产生明显毒性。     

荔枝皮磁性微球对水中Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+的吸附机理研究

利用荔枝皮与Fe3O4合成了磁性微球吸附材料(MLP),并对MLP吸附溶液中Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+的影响因素、吸附等温线、动力学、热力学等进行了研究。结果表明:p H和吸附剂投加量对Pb2+去除率的影响较大,而对Cd2+、Zn2+、Ni2+的影响较小;Pb2+和Ni2+的吸附平衡时间分别为100和60 min。MLP对Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+的吸附过程均可以用Langmuir等温线模型进行较好的拟合,其最大吸附容量的大小顺序为:Pb2+>Zn2+>Cd2+>Ni2+。MLP吸附Pb2+属于自发放热过程,而对Cd2+、Zn2+、Ni2+的吸附属于非自发放热过程。MLP对4种金属离子的吸附过程遵循准二次反应机理。     

改性膨润土对废水中Cu2+、Zn2+去除效果的研究

在对钙基膨润土原土进行钠化的基础上,用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性制得了有机改性膨润土.通过对含Cu2+、Zn2+废水处理试验,发现Na-膨润土及有机改性膨润土对Cu2+、Zn2+的吸附符合Langmuir方程,有机改性膨润土比Na-膨润土具有更大的吸附容量.试验对影响Cu2+、Zn2+去除的吸附时间、pH、膨润土用量、温度等因素进行了优化研究.当改性膨润土用量为5.0 g·L-1时,对实际电镀废水中Cu2+、Zn2+去除率分别为97.8%和87.6%.     

高浓度Mn2+、Cu2+或Zn2+营养液对冷胁迫黄瓜幼苗叶片SOD活性的影响

以黄瓜幼苗为试材,研究了冷胁迫下高浓度Mn2+、Cu2+或Zn2+营养液对黄瓜幼苗叶片Mn、Cu和Zn含量、SOD及其同工酶活性、电解质渗漏率的影响.结果表明:低温胁迫下,分别单独提高营养液Mn2+、Cu2+或Zn2+浓度均可使黄瓜幼苗叶片SOD活性增加,电解质渗漏率减小,其中Mn2+的作用最大,Cu2+次之,Zn2+最小.     

Cu2+、pb2+、Zn2+在狗牙根中的迁移模拟研究

以模拟江水—狗牙根构成的有机体系为研究对象,通过动态模拟试验,研究了外源重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一及复合处理时对狗牙根生长及重金属在狗牙根中的富集迁移情况。研究结果表明:低浓度的Cu2+、Pb2+、Zn2+对狗牙根生长有利,较高浓度时对其生长有抑制作用;复合处理表明,在狗牙根的生长方面,Cu2+与Pb2+、Zn2+之间存在协同作用,Pb2+、Zn2+之间存在拮抗作用;狗牙根主要通过根、茎富集重金属离子,随着处理浓度的增加,迁移富集量逐渐增大,狗牙根中重金属离子的迁移能力表现为Pb2+>Zn2+>Cu2+,迁移富集量根>茎;重金属在狗牙根中的迁移富集过程中,Cu2+对Pb2+、Zn2+,Pb2+、Zn2+相互之间存在拮抗作用;狗牙根能明显降低江水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的含量,是环境修复优良物种。     

山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+络合性质的研究

【目的】研究山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+络合的相关性质,为山杏种皮黑色素以及其他植物黑色素的开发利用提供依据。【方法】采用电位滴定、紫外-可见光差示吸收光谱和红外光谱对山杏种皮黑色素与Cu2+和Zn2+的络合物进行分析。【结果】Cu2+和Zn2+与山杏种皮黑色素络合后,均能促进山杏种皮黑色素酸性位点的去质子化作用,但Cu2+的促进作用更强,结合更为牢固;随pH值升高,山杏种皮黑色素中解离出的络合位点增多,络合Cu2+能力增强。【结论】Cu2+和Zn2+主要与山杏种皮黑色素中羰基发生络合作用,氨基和羟基参与了络合。     

炭化水竹吸附废水中Cu2+的性能

以炭化处理后的水竹为吸附剂,研究了竹炭对水中Cu2+的吸附性能。探讨了溶液pH值、吸附剂用量、初始Cu2+浓度、温度、接触时间对吸附过程的影响,并对其吸附热力学和动力学进行了数值拟合。结果表明,在溶液pH值为5,竹炭用量6 g/L,初始Cu2+浓度120 mg/L时,吸附基本达到饱和,饱和吸附量为6.24 mg/g;在温度为20~35℃时,竹炭对Cu2+的去除率随温度升高而增加。采用Langmuir、Freundlich等温式对吸附平衡数据进行拟合,结果表明竹炭对Cu2+的吸附更符合Langmuir等温吸附模式,吸附反应过程遵循二级动力学模型。     

核桃壳对水中Ni2+的吸附效应

采用核桃壳吸附模拟废水中的Ni2+离子。结果表明,在25℃下,采用粒径为1.6~2.5 mm吸附剂2.0 g,pH 6.0,处理浓度为10 mg/L的含Ni2+模拟废水100 mL,吸附时间360 min,Ni2+的去除率达最大。吸附剂对Ni2+的吸附行为满足拟二级动力学方程和Langmuir等温方程,Ni2+浓度为10、20、30、50 mg/L时,吸附速率常数分别为0.170、0.165、0.196、0.225 g/(mg·min),最大吸附量为0.687 mg/g。     

糠醛渣木质素接枝聚丙烯酸水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附性能研究

以糠醛渣木质素和丙烯酸为原料,制备了可有效去除水中Pb2+、Cu2+和Cd2+离子的糠醛渣木质素-g-聚丙烯酸水凝胶(FRL-g-PAA水凝胶);研究了pH值、温度和离子强度对FRL-g-PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响;分析了FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学的相关数据;采用XPS谱图进一步分析了FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的吸附机制。结果表明:在PAA水凝胶结构中引入糠醛渣木质素提高了水凝胶对重金属离子的平衡吸附容量,吸附体系pH值为5,降低温度有利于FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+重金属离子的快速、高效吸附;在K+的干扰下,FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的平衡吸附量顺序是Pb2+>Cu2+>Cd2+;FRL-g-PAA水凝胶和PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+均遵循准二级动力学方程和弗兰德里希模型的自发放热反应;XPS谱图证明了FRL-g-PAA水凝胶的羟基和羧基与重金属离子之间存在络合作用,FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附过程兼具物理吸附和化学吸附的特点。      

猕猴桃木生物质炭对溶液中Cd2+、Pb2+的吸附及应用研究

为探讨生物质炭对废水中重金属的吸附性能,以猕猴桃修剪枝为原料制备生物质炭,通过静态吸附法研究了其对复合溶液中Cd²⁺、Pb²⁺的吸附,探究了溶液初始浓度、吸附时间、pH值及生物质炭投加量对溶液中Cd²⁺、Pb²⁺吸附效果的影响,同时采用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）对吸附前后的生物质炭结构进行了表征,并讨论了其对养殖废水和垃圾渗滤液中Cd²⁺和Pb²⁺的吸附能力。结果表明：猕猴桃木生物质炭具有多孔结构和多种表面官能团。Cd²⁺、Pb²⁺的最优吸附条件是pH为4~6,120 min吸附达到平衡,最佳投加量分别为4.0、3.0 g·L^-1,最大吸附量分别为9.35、65.9 mg·g^-1。生物质炭对Cd²⁺、Pb²⁺的吸附过程用准二级动力学方程能较好地描述;在25℃条件下,生物质炭对Cd²⁺的吸附用Langmuir方程能更好地描述,其理论最大吸附量达13.1 mg·g^-1,而生物质炭对Pb²⁺的吸附过程用Freundlich方程能更好地描述。猕猴桃木生物质炭可作为处理轻度重金属复合污染废水的吸附剂。     

硫脲改性榴莲壳对水溶液中Pb2+、Cd2+的吸附研究

采用硫脲改性榴莲壳,制备新型的改性榴莲壳吸附剂,研究其对Pb2+、Cd2+的吸附性能。结果表明,吸附Pb2+、Cd2+的适宜条件为:pH 6.0,吸附时间60 min。改性后榴莲壳吸附剂对Pb2+、Cd2+的吸附容量能有了很大程度的提高,Pb2+、Cd2+最大吸附量分别达到53.63、34.84 mg.g-1。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程。     

钝化剂对重金属的吸附及其吸附机理的研究

试验探讨了静态条件下沸石和草炭对重金属离子的吸附特性和吸附热力学性质。结果表明,重金属钝化剂沸石和草炭中加入重金属溶液(Cu2+、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)的浓度越大,钝化剂对重金属离子的吸附量越多;不同钝化剂对重金属离子的吸附能力略有不同,草炭>沸石;草炭对重金属的吸附亲和力顺序为Zn2+>Mn2+>Cu2+>Cd2+>Pb2+;沸石的为Zn2+>Cu2+>Mn2+>Cd2+>Pb2+;两种钝化剂对重金属的吸附等温线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,Langmuir方程不适宜描述两种钝化剂对重金属的等温吸附过程,其等温线符合Freundlich吸附等温模型。     

Cu2+、Hg2+对泥鳅超氧化物歧化酶活性的影响

研究了Cu2+和Hg2+2种重金属离子对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)体内超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并比较了肝脏和肾脏组织中SOD活性的差别。在实验室条件下,将泥鳅置于不同质量浓度的Cu2+(1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 mg/L)及Hg2+(0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mg/L)溶液中,分别测定染毒24、48、72 h后,泥鳅肝脏和肾脏组织中SOD的活性。结果表明,Cu2+和Hg2+对泥鳅肝脏和肾脏组织中SOD活性的影响相似,低浓度的Cu2+和Hg2+对泥鳅肝脏和肾脏中SOD活性有诱导作用;高浓度的Cu2+、Hg2+则使组织中SOD活性降低,随着时间的延长,高浓度组的抑制作用更加明显。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。     

不同处理剂对电镀废水重金属去除效果的研究

用粉煤灰、煤渣、嘭润土、沸石4种处理剂分别对电镀废水进行吸附处理,通过检测滤液中Cu2+、Zn2+、Ni2+的浓度,综合筛选出对废水中Cu2+、Zn2+、Ni2+去除效果好的处理剂.结果表明,沸石对Cu2+的去除效果最好,平均去除率达97.35%;对Zn2+和NP2+的去除效果却最差.膨润土对Zn2+和Ni2+的去除效果最好,平均去除率分别达到100%和93.6%.沸石、粉煤灰、煤渣对Cu2+和Zn2+的去除效果都分别优于对Ni2+的处理效果.用粉煤灰代替膨润土处理Cu2+和Zn2+,能降低80%的成本.     

Cu2+、Cd2+、Hg2+对玉米幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究必需元素Cu²⁺和非必需元素Cd²⁺、Hg²⁺对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响,探讨玉米抵抗重金属毒害的机理。【方法】用自来水(CK)及高(1 mmol/L)、中(0.5 mmol/L)、低(0.25 mmol/L) 3个浓度的重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺溶液滴灌玉米幼苗,处理3 d后测定玉米幼苗根长和叶长、可溶性蛋白和叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,并对根系和叶片中POD同工酶表达的变化进行电泳分析。【结果】与CK相比,3种重金属离子明显抑制玉米幼苗生长,提高根系和叶片中可溶性蛋白含量,对叶绿素含量的影响与其浓度有关。Cu²⁺对玉米根系中SOD活性无明显影响,Cd²⁺和Hg²⁺明显降低了根系中SOD活性。Cu²⁺使玉米幼苗根系中POD活性增强;低浓度Cd²⁺和Hg²⁺使玉米根系中POD活性增强,中、高浓度Cd²⁺和Hg²⁺则使玉米根系中POD活性减弱。重金属对根系中POD同工酶的影响表现为：Cu²⁺无明显影响,Cd²⁺减弱了Rb1和Rb2的表达,Hg²⁺则抑制了Rb1的表达,增强了Rb2的表达,且低浓度Hg²⁺诱导出了Rb3。重金属对叶片中POD同工酶的影响表现为：随着处理浓度的增大,Lb5表达增强,其中Cd²⁺的诱导效果最强;与CK 及Cu²⁺ 和Cd²⁺相比,Hg²⁺完全抑制了Lb6的表达。【结论】Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺对玉米生长及SOD和POD活性的影响,与重金属种类和浓度有关,并存在器官特异性。重金属中必需元素和非必需元素都会影响POD同工酶的表达,但作用机理不同。     

不同作物秸秆生物炭对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附

为研究秸秆生物质炭的性质特征对其吸附重金属的影响,在限氧条件下将粉碎的小麦、水稻、玉米秸秆于450℃热裂解制备三种秸秆炭。研究了三种秸秆炭对溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的吸附特性,并对其性质特征进行了测定分析。结果表明:三种秸秆炭对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附符合准二级动力学模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb²⁺的吸附速率分别为0.044、0.019、0.012 mg·g^-1·h^-1,对Cd²⁺的吸附速率分别为0.195、0.164、0.070 mg·g^-1·h^-1.三者对不同浓度下Pb²⁺、Cd²⁺的吸附符合Langmuir等温吸附模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb²⁺的吸附容量分别为99.65、110.31、88.82 mg·g^-1,对Cd²⁺的吸附容量分别为30.64、29.39、21.47 mg·g^-1;在溶液pH 2.5~3.5时,三者对溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的去除率急剧增加。小麦和水稻秸秆炭含有较高的碳酸盐、磷酸盐等无机矿物组分以及相对较高的阳离子交换量,对溶液中的Pb²⁺、Cd²⁺的去除可能是由于化学沉淀作用较强烈,而玉米秸秆炭的有机碳及官能团含量较高,孔隙结构较好,比表面积大,可能主要通过表面吸附及官能团的络合作用去除溶液中Pb²⁺、Cd²⁺.     

Cd2+、Zn2+对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响

试验以黑麦草(Lolium perenne L.)种子为材料,研究了镉(Cd)、锌(Zn)对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,锌、镉以及锌+镉混合处理均能抑制黑麦草种子的萌发和幼苗生长。随着重金属处理浓度的增加,黑麦草种子的发芽率和发芽势明显下降,明显抑制了黑麦草幼苗的根长和苗长,叶绿素含量显著下降,差异极显著。研究结果对于重金属污染土壤中黑麦草种子的萌发和定植具有理论和实践意义。     

植酸海泡石复合重金属吸附剂对Pb2+的吸附研究

[目的]研究植酸海泡石复合重金属吸附剂对Pb2+的吸附效果。[方法]利用植酸和海泡石复合制备出植酸海泡石复合重金属吸附剂,并研究了其对Pb2+的吸附效果。[结果]植酸海泡石复合重金属吸附剂对Pb2+有很好的吸附效果,最佳吸附剂用量为20 g/L,最佳吸附温度为40℃,最佳吸附pH为4。该吸附剂可再生、便于重复利用。[结论]植酸海泡石复合重金属吸附剂将在废水处理领域拥有广阔的前景。