模拟胃环境下柚子黄皮纤维素对Pb2+的吸附性能

【目的】研究柚子黄皮纤维素在模拟人体胃环境下对Pb~(2+)的吸附效果,为开发廉价的功能性排铅产品提供理论参考。【方法】以柚子黄皮为原料,提取柚子黄皮纤维素,在模拟人体胃环境下,以Pb~(2+)吸附量和去除率为考察指标,分析人工胃液pH、吸附时间、柚子黄皮纤维素添加量、Pb~(2+)初始质量浓度对Pb~(2+)吸附效果的影响,探索最佳的吸附条件,并研究柚子黄皮纤维素对Pb~(2+)的吸附平衡及吸附动力学特性,通过红外光谱分析柚子黄皮纤维素与Pb~(2+)作用的基团。【结果】柚子黄皮纤维素对Pb~(2+)的最佳吸附条件为:柚子黄皮纤维素添加量1.0g/L,Pb~(2+)初始质量浓度20mg/L,胃液pH为5,吸附240min达到吸附平衡,在此条件下Pb~(2+)的最大吸附量为(0.662±0.013)mg/g,去除率为(94.83±0.705)%;用准二级动力学模型可以较好地拟合柚子黄皮纤维素的吸附过程,表明其对Pb~(2+)的吸附以化学吸附为主。红外光谱分析表明,-OH是影响柚子黄皮纤维素吸附Pb~(2+)的主要基团。【结论】柚子黄皮纤维素对Pb~(2+)具有一定的吸附作用,可用来开发人体排铅产品。     

堆肥对水体重金属铜和锌的吸附性能研究

通过堆肥吸附水体中重金属铜和锌的试验,探究吸附时间、水体pH值、堆肥添加量、振荡速率、重金属离子浓度等对水体中重金属铜和锌去除率的影响。结果表明:堆肥在添加量为8~10 g/L,重金属离子初始浓度为100~200 mg/L、pH值在3~4的条件下吸附量最大,而振荡速率的影响不大;水体中铜和锌的吸附动力学方程符合准二级动力学方程,以化学吸附为主。     

几种柚皮制备物在模拟胃环境下对Pb~(2+)、Cr~(6+)的吸附

以柚皮为原料,制备柚皮干粉、柚皮纤维素和柚皮微晶纤维素,比较柚子全皮(PP)、柚子黄皮(YP)、柚子白皮(WP)、黄皮纤维素(YPC)、白皮纤维素(WPC)、柚皮微晶纤维素(PMCC)和市售微晶纤维素(CMCC)在模拟胃环境下对Pb~(2+)、Cr~(6+)的吸附效果,筛选吸附性能最佳的制备物,同时研究其在模拟胃环境下,不同Pb~(2+)、Cr~(6+)初始含量及制备物用量对吸附效果的影响.结果表明,7种柚皮制备物对Pb~(2+)的吸附效果表现为:YPCYPPPWPWPCPMCCCMCC,对Cr~(6+)的吸附效果表现为:YPPPWPYPCWPCPMCCCMCC.在模拟胃环境下,YPC对Pb~(2+)的吸附性能最佳,在YPC用量3.5 g·L~(-1)、Pb~(2+)初始含量20 mg·L~(-1)、温度37℃、吸附时间3 h的条件下,吸附量达3.86 mg·g~(-1),去除率达95.5%; YP对Cr~(6+)具有较好的吸附效果,在YP用量5 g·L~(-1)、Cr~(6+)初始含量5 mg·L~(-1)、温度37℃、吸附时间3 h的条件下,吸附量达2.35 mg·g~(-1),去除率达88.3%.     

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。     

耐镉芽孢杆菌对Cd2+的吸附机制

从攀枝花矿区淤泥样品中通过逐级提高Cd~(2+)浓度进行驯化,获得1株高耐镉菌株PFYN01,经16S rDNA PCR鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),最大耐Cd~(2+)浓度为3 900 mg/L。研究初始Cd~(2+)浓度、pH值、菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用扫描电镜(SEM)和傅叶里红外光谱(FTIR)探究菌株吸附机制。结果表明,PFYN01在初始Cd~(2+)浓度为75 mg/L、菌量为1.0 g/L、pH值为5.0时,对Cd~(2+)的吸附率达到34.98%;吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为1.974 mg/g。对比分析Cd~(2+)吸附前后的细胞形态和红外光谱变化,证实了"细胞成分羟基(O—H)、酰胺基(N—H)、烃基(C—H)、羧基■、羰基(—COOH)参与了Cd~(2+)与PFYN01的相互作用"的结论。PFYN01是一株对Cd~(2+)有较强吸附能力的细菌菌株,对其吸附Cd~(2+)影响因素及吸附机制研究的结果将为重金属污染微生物修复提供指导。     

高浓度乳化废水的破乳-氧化-吸附深度处理研究

[目的]寻求有效的高浓度乳化废液的深度处理方法。[方法]采用酸化盐析破乳-Fenton氧化-粉煤灰吸附3级工艺对实验室模拟高浓度乳化含油废水进行处理研究。[结果]模拟的高浓度乳化含油废水在初始pH值为3、末期pH值为10、H2O2与Fe^2＋的物质量投加浓度比为52：1、H2O2投加量50ml／L和Fenton试剂投加量500mg／L的条件下氧化2h后,COD去除率达85．0％;对氧化后的废水进行吸附实验表明,进水COD336mg／L,在粉煤灰投加量40g/L、pH值为10的条件下振荡吸附30min后,出水COD109mg／L,COD去除率达67．5％。[结论]使用这种工艺对实际的机械洗削废液进行处理,出水水质良好达国家排放标准（COD≤120mg／L,含油量≤10mg／L）。     

杨树落叶对Cd（2＋）的吸附等温线和动力学研究

[目的]研究杨树落叶作为一种价廉、高效的重金属吸附剂的可行性。[方法]用杨树落叶吸附模拟废水中的Cd2＋,研究不同环境条件如重金属离子初始浓度、生物吸附剂的量、溶液温度和溶液pH对吸附效果的影响。[结果]Cd2＋的初始浓度从50 mg/L增大到500mg/L时,落叶对Cd2＋的最大吸附量从20.0 mg/g增长到201.2 mg/g。当溶液的pH从3增大到11时,落叶对Cd2＋的吸附量逐渐从30.9 mg/g增大到40.5 mg/g。分别用Langmuir和Freundlich 2种吸附等温线模型对Cd2＋的吸附过程进行拟合;用一级动力学模型、二级动力学模型和内扩散模型对Cd2＋的吸附过程进行动力学研究。结果显示,Langmuir吸附等温线模型和二级动力学模型适合描述树叶对Cd2＋的吸附过程。[结论]落叶对Cd2＋具有一定的吸附能力,是较为理想的重金属离子吸附剂。     

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。     

核桃壳粉对模拟微污染水中锰的静态吸附

采用农业废弃物核桃壳粉时Mn2+浓度为2 mg/L的模拟水样进行了静态吸附研究.结果表明,对于Mn2+浓度为2mg/L的50mL模拟水样,采用产地为新疆的核桃粉为吸附剂,当吸附荆粒径为1.0～1.6mm、用量为2.0 g、介质pH值为7.0、吸附时间为300min时,锰的去除率可以达到89.74%.随着体系温度的升高,...     

活性污泥对四环素类抗生素的吸附特性研究

采用间歇吸附实验,研究了活性污泥对3种四环素类抗生素的吸附特性,探讨了吸附初始浓度、温度和溶液pH对吸附的影响。结果表明,当起始浓度为1～2 mg/L、pH为6、温度为25℃、污泥量为0.1 g时,盐酸四环素(TC)、盐酸土霉素(OTC)和盐酸金霉素(CTC)的吸附平衡时间分别为120、90和90 min。假二级动力学较假一级动力学能更好地模拟3种四环素类抗生素的吸附动力学,模型中TC、OTC和CTC的吸附容量qeq(mg/g)值分别为1.638、1.548和1.325,二级吸附速率常数k2[×103g/(mg.min)]值分别为65.52,66.70和67.28。等温线模拟结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更好地模拟等温吸附过程,TC,OTC和CTC吸附方程分别为qeq=8.485c1/0.915,qeq=8.170c1/1.063和qeq=7.573c1/1.076。活性污泥吸附3种四环素类抗生素的最优pH和温度分别为6.0和25℃,吸附容量随初始浓度的增加而增加,但达到吸附平衡的时间延长且平衡浓度上升。研究亮点:抗生素类污染物作为一种对人类和环境有潜在危险的微污染物直到最近才被引起重视,而常规的污水处理厂也不能很好地去除这类污染物。通过活性污泥对3种四环素类抗生素进行吸附研究,为将来进一步研究抗生素在污水处理工艺中的迁移转化提供参考。     

改性烟末生物质吸附剂对水中NO3-的吸附特性与机理

为探究改性烟末生物质吸附剂对水中NO_3~-的吸附机理,以烟末为原料,通过吡啶催化法改性制备改性烟末生物质吸附剂(Modified Tobacco Powder Biomass Adsorbents,MTPBA),吸附水中的NO_3~-。根据X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对MTPBA的表征分析,结果显示:烟末改性后,表面Zeta电位、孔隙结构和纤维素上官能团的变化有利于吸附NO_3~-。采用静态吸附实验方法,研究MTPBA对水中NO_3~-的吸附特性,结果表明:当NO_3~-初始浓度为30 mg·L~(-1),MTPBA投加量为4.0 g·L~(-1),溶液p H=6.68,吸附时间为30 min时,MTPBA对水中NO_3~-吸附效果最佳。吸附过程与准二级动力学模型(R20.99)、Langmuir和Freundlich等温模型(R20.92)能较好地拟合,Langmuir拟合结果表明:MTPBA对水中NO_3~-有较高的吸附容量(Qmax=28.458 mg·g~(-1)),优于改性蒙脱石和生物炭。研究表明:MTPBA具有较高的吸附容量,优于改性蒙脱石和生物炭,其对NO_3~-的吸附机理以与叔胺基团的静电及离子交换吸附为主,多孔结构材料的物理吸附并存。     

柚子皮粉对含铬废水的吸附效果及吸附动力学研究

[目的]研究柚子(Citrus maxima)皮粉对含铬(Cr6+)废水的吸附效果及其吸附动力学方程。[方法]以柚子皮粉作为吸附剂处理含铬废水中Cr6+,考查溶液pH、柚子皮粉用量、反应时间以及Cr6+初始浓度对柚子皮粉吸附效果的影响。[结果]在室温下,溶液pH≤2、柚子皮粉用量10 g/L、反应时间100 min时,初始浓度为10 mg/L的含铬废水其Cr6+去除率可以达到99%以上。吸附等温线拟合结果表明:柚子皮粉对Cr6+的吸附符合Langmuir等温式,且该吸附过程符合二级动力学方程。[结论]该研究可为柚子皮粉的工业应用提供可靠的理论基础和科学依据。     

乙醇沉淀法提取柚皮果胶的工艺研究

[目的]优化乙醇沉淀法提取柚皮果胶的工艺。[方法]采用乙醇沉淀法提取柚皮果胶,探讨柚皮提取液浓缩程度、沉淀用乙醇的浓度和用量、沉淀时间、洗涤用乙醇的浓度和用量、洗涤次数对果胶沉淀得率及产率的影响。[结果]当柚皮浓缩液与原提取液体积比为2∶5时,果胶沉淀得率为75.56%,且产品的表观品质较好。沉淀用乙醇与柚皮提取液体积比以1∶2较合适,沉淀用乙醇浓度取80%。混合体系中果胶浓度为3.678 mg/ml,乙醇与水的体积百分含量分别为44.4%和55.6%。当沉淀时间为30 min时,果胶沉淀得率达98.55%。沉淀粗果胶洗涤1次即可,洗涤用乙醇浓度选40%,洗涤用乙醇与柚皮提取液体积比为1∶5。[结论]在该研究确定的工艺条件下,乙醇沉淀法提取的柚皮果胶的品质较好。     

生物质炭对黑土吸附-解吸硝态氮性能的影响

为了探讨生物质炭对黑土吸附-解吸硝态氮性能的影响,减少黑土中硝态氮的淋失、提高氮肥利用率以及为农业废弃物资源化利用提供理论依据,采用培养试验,应用Langmuir方程和Freundlich方程,研究了添加不同来源(玉米秸秆、稻壳、松木)和不同添加比例(0.6%、1.2%、3.6%、6%)生物质炭对黑土中硝态氮(NO_3~--N)的吸附和解吸特征。结果表明,施用生物质炭可增加黑土对NO_3~--N的吸附量,且三种生物质炭的添加比例为3.6%时,土壤对NO_3~--N的吸附量最大;施用玉米秸秆生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附量最大(实际最大吸附量为0.929 mg·g~(-1)),施用松木生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附量最小(实际最大吸附量为0.578 mg·g~(-1))。施用生物质炭可降低黑土对NO_3~--N的解吸率,且三种生物质炭的添加比例为3.6%时,土壤对NO_3~--N的解吸率最低;添加玉米秸秆生物质炭的黑土对NO_3~--N的解吸率最低,添加松木生物质炭的黑土对NO_3~--N的解吸率最高。不同生物质炭对NO_3~--N的吸附能力表现为玉米秸秆稻壳松木;对其解吸能力表现为玉米秸秆稻壳松木。生物质炭及添加生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附过程符合Langmuir方程。     

用离子交换法从柚皮中提取果胶的研究

通过单因素实验和正交实验,研究了用离子交换法从柚皮中提取果胶的工艺条件。结果表明,离子交换法提取柚皮果胶的最佳工艺条件是:732阳离子交换树脂用量7%,提取液酸度pH值2.0,提取温度85℃,提取时间2.5 h,料液比1∶30。此工艺条件下,果胶得率为22%。     

茶叶水提物和柚皮水提物对Cu^2＋的吸附动力学研究

[目的]研究茶叶水提物和柚皮水提物对Cu2的吸附动力学.[方法]以茶叶和柚皮的水提物为吸附剂,采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法对重金属Cu的含量进行检测分析,考察了pH、吸附时间、吸附剂投加量等对水提物吸附Cu2＋的影响规律和动力学吸附特征.[结果]试验表明,茶叶水提物和柚皮水提物对Cu的最佳吸附pH为5,吸附平衡时间为6h,最大吸附量分别为156.55和131.35 mg/g.用化学动力学中的拟一级动力学模型和拟二级动力学模型对吸附动力学曲线进行拟合,发现2种水提物都较符合二级反应规律,相关系数分别为0.9905和0.995 6.用Langmuir型和Freundlich型等温吸附模型对吸附过程进行拟合,结果表明2种水提物都更符合Langmuir吸附模型,相关系数分别为0.882 7和0.934 2.[结论]研究可为重金属的吸附及检测提供一定的参考依据.     

负载型纳米零价铁(nZVI)强化垂直流人工湿地反硝化作用研究

通过在垂直流人工湿地缺氧反硝化区添加负载型纳米零价铁(n ZVI),分析不同负载型n ZVI投加量对反硝化的影响,研究不同进水C/N条件下负载型nZVI参与反硝化的效果。结果表明:投加负载型nZVI 4 g的人工湿地装置对硝氮去除效果最佳,当C/N为6、HRT=1 d、进水NO_3~--N为50 mg·L~(-1)时,其NO_3~--N去除率比未添加负载型n ZVI的人工湿地装置提高15%;随负载型n ZVI投加量的增加,人工湿地装置出水pH值和NH_4~+-N、NO_2~--N的浓度增加;在进水C/N为0、2、4、6的人工湿地装置中,其对NO_3~--N的去除率随C/N升高而升高;统计分析表明,进水C/N与负载型n ZVI投加量对人工湿地反硝化都具有显著影响,且两者具有协同作用,碳源的存在可以促进负载型nZVI参与人工湿地反硝化。     

果胶提取中沉淀方法及条件的研究

在柚皮果胶提取中,对醇析法和盐析法2种沉淀方法及条件进行了比较研究.结果表明,用醇析法分离沉淀柚皮果胶的最佳条件是:乙醇终浓度60%,果胶提取液pH值1.5,醇析温度5℃,醇析静置4 h,果胶得率为20.93%.用盐析法分离沉淀柚皮果胶的最佳条件是:Al2(SO4)3饱和溶液∶果胶提取液=1∶1,果胶提取液pH值5.5,盐析温度45℃,盐析静置1 h,果胶得率为20.33%.     

蒙脱土-稻壳炭复合材料对Pb(Ⅱ)吸附特性研究

采用静态吸附实验,研究蒙脱土-稻壳炭复合材料对Pb~(2+)的吸附动力学和热力学特性,并考察吸附剂用量、共存离子及pH等因素对该复合材料吸附Pb~(2+)的影响。结果表明,复合材料对Pb~(2+)的吸附特性符合准二级动力学模型,等温吸附过程能较好地以Freundlich模型进行拟合,且是以物理吸附为主的自发的吸热反应。复合材料对Pb~(2+)的吸附量随吸附时间的延长先快速增加,后缓慢增加最终达到吸附平衡,且随着复合材料投加量的增加,Pb~(2+)的去除率增大。复合材料对水溶液中Pb~(2+)的吸附性能在pH为5时较好,吸附量达52.79 mg·g~(-1);不同浓度Ca~(2+)、Mg~(2+)均会对Pb~(2+)的吸附反应产生抑制作用,且Mg~(2+)的抑制作用更强。     

双氰胺减少铵态氮肥施用后潮土N2O排放的机制

为探讨双氰胺（DCD）减少铵态氮肥施用后氧化亚氮（N₂O）的排放机制,通过开展好氧培养试验,研究DCD配施铵态氮（NH₄⁺-N）或亚硝态氮（NO₂^--N）对潮土土壤N₂O排放的影响,同时添加不同浓度NO₂^--N模拟NO₂^--N累积对N₂O和CO₂排放的影响。结果表明： DCD仅对NH₄⁺-N氧化过程中N₂O排放有抑制作用,对NO₂^--N还原过程中产生的N₂O没有影响;培养前7 d,DCD显著抑制NH₄⁺-N的氧化过程,降低净硝化速率,而在添加NO₂^--N土壤中加入DCD后净硝化速率显著增加,培养30 d后,DCD对NH₄⁺-N和NO₂^--N氧化过程均没有影响;添加外源NO₂^--N明显促进了N₂O排放,其排放通量显著高于不施肥的对照处理; N₂O累积排放量同NO₂^--N浓度呈正相关,CO₂累积排放量同NO₂^--N浓度呈显著负相关。研究表明,DCD可以避免NO₂^--N大量累积而产生的毒害作用,但仅对氨氧化过程N₂O减排有效果,因此亟待研发适于抑制NO₂^--N产生N₂O的新型抑制剂。