黑碳吸附汞砷铅镉离子的研究

由玉米秸秆燃烧物提取黑碳，测定了黑碳阳离子交换量，研究了黑碳对汞（Hg^2＋、砷（As^3＋）、铅（Pb^2＋）和镉（Cd^2＋）离子的等温吸附、吸附及解吸动力学特征。结果表明，黑碳阳离子交换量为0．15cmol·kg^-1，远低于矿物和腐植酸。黑碳对Hg^2＋、As^3＋、Pb^2＋和Cd^2＋的等温吸附是非线性表面吸附，可用Langmiur方程拟合；黑碳对Pb^2＋最大吸附量远大于对Hg^2＋、As^2＋和Cd^2＋的；黑碳对Hg^2＋、As^3＋、Pb^2＋和Cd^2＋吸附约5h达平衡；吸附动力学过程包括吸附快反应阶段和慢反应阶段，可用动力学一级方程和双常数速率方程描述：黑碳对Hg^2＋、As^3＋、Pb^2＋和Cd^2＋吸附速率、吸附亲和力和最大吸附量有：Pb^2＋〉As^3＋〉Hg^2＋〉Cd^2＋；黑碳吸附的Hg^2＋、As^3＋、pb^2＋和Cd^2＋易解吸，30min内洗脱率高达85％以上。     

表面活性剂对黄土吸附苯甲酸的影响

采用批量平衡法，研究了天然黄土以及用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）改性后对苯甲酸的吸附特性，探讨了吸附机理及重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋对吸附作用的影响。结果表明，苯甲酸在黄土上的吸附符合Freundlich方程；当CTMAB浓度从0增大到431．1mg·L^-1时，Freundlich常数K从0．0036增大到0．0261，说明吸附能力明显增强。重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋可显著影响苯甲酸在黄土表面的吸附。表面活性剂浓度相同时，重金属离子Pb^2＋的存在可抑制苯甲酸在黄土上的吸附且Pb^2＋浓度越大抑制作用越明显；Pb^2＋浓度相同时，添加表面活性剂可增大苯甲酸在黄土表面的吸附量。Cd^2＋苯甲酸在黄土表面吸附的影响与Pb^2＋一致，但Cd^2＋对苯甲酸在黄土表面吸附的抑制作用弱于Pb^2＋。     

土壤pH、有机质和含水氧化物对镉、铅竞争吸附的影响

采用一次平衡法（振荡16h）研究了土壤pH值、有机质和含水氧化物（以晶质氧化铁和非晶质氧化铁为代表）对Cd^2＋、Pb^2＋在水稻土上竞争吸附的影响。结果表明，pH值是影响土壤吸附Cd^2＋、Pb^2＋的主要因素，土壤对金属离子Cd^2＋、Pb^2＋的吸附量随pH值的增大而增加。土壤pH值为5．0和6．5时，对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附量分别达到最大。当土壤去除有机质后，土壤对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附均降低，与对照相比，分配系数Kd,cd、Kd,pb西分别下降54％～64％和36％-52％；土壤去除非晶质氧化铁后，Kd,cd、Kd,pb与对照相比分别下降32％～45％和15％～33％。有机质和非晶质氧化铁对Cd^2＋、Pb^2＋的选择性为：Pb^2＋〉Cd^2＋.当土壤晶质氧化铁和非晶质氧化铁均去除后．土壤吸附Cd^2＋、Pb^2＋不但未降低，反而有不同程度的增加，Kd,cd、Kd,pb西明显高于对照。     

花生壳粉吸附模拟废水中Cd^2＋·Pb^2＋的研究

[目的]获得较为理想的花生壳粉作为吸附剂吸附水溶液中Cd^2＋、Pb^2＋的吸附条件,为花生壳的综合利用提供基础。[方法]采用花生壳粉为主要原料,对含Cd^2＋、Pb^2＋的模拟废水进行了吸附试验。[结果]试验结果表明,pH值、废水中Cd2＋及Pb2＋的初始浓度、吸附时间等因素均能影响花生壳粉对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附效果。在Cd^2＋、Pb^2＋初始浓度均为30 mg/L、pH值为6、搅拌2 h、花生壳粉的投加量为0.25 g的条件下,Cd^2＋、Pb^2＋的去除率分别达到92.2%、90.0%。[结论]花生壳粉对Cd^2＋、Pb^2＋的吸附等温线符合Langmuir模式。     

重金属Cd^2＋Pb^2＋Cu^2＋在大麦幼苗体内积累与分布的研究

采用室内培养法，研究了不同浓度（5、10、20、40、80mg·L^-1）Cd^2＋、Pb^2＋、Cu^2＋在大麦幼苗体内吸收、积累和分布的动态变化规律。结果表明，随着重金属浓度的增加，3种重金属在大麦体内积累量逐渐增大，其中处理6d后重金属在根内的积累量最高。3种重金属在大麦体内的分布规律为根部〉茎叶部，积累顺序为Cu^2＋〉Pb^2＋〉Cd^2＋。随处理时间的延长，根部的重金属向茎叶部转移，积累在根部的重金属含量逐渐降低，在整个处理时间内，3种重金属由根向茎叶迁移能力的大小为Cd^2＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋。茎叶部的3种重金属含量在整个处理期间出现“高-低-较高”的变化趋势，茎叶内3种重金属的积累顺序表现为Cd^2＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋。     

伴随阴离子对土壤中铅和镉吸附-解吸的影响

采用等温平衡法研究了3种伴随阴离子（Cl-, SO4^2-, H2PO4^-）下赤红壤和水稻土Pb^2＋和Cd^2＋的吸附解吸规律，以阐明不同阴离子影响铅和镉有效性的大小。结果表明，Pb^2＋、Cd^2＋的吸附量均随平衡液中Pb^2＋、Cd^2＋浓度增加而增大，其关系较好地符合Freundlich方程X=AC^8。方程中表征吸附容量的参数A表明，3种阴离子影响土壤铅吸附大小顺序依次为H2PO4^-〉SO4^2-〉Cl^-；赤红壤上阴离子的影响大于水稻土。两种土壤上铅的解吸量平均仅占吸附量的0．06％～1％，说明土壤吸附铅以专性吸附为主；而镉在赤红壤上解吸率〈3％，水稻土上解吸率为1．4％～19．2％，表明镉在赤红壤仍以专性吸附为主，水稻土上还存在部分非专性吸附。根据吸附结果认为，土壤中氯离子的存在可增加铅、镉的有效性，而磷酸根是铅、镉最好的稳定剂。     

两性修饰剂修饰红壤对镉离子吸附的影响

采用不同比例的八烷基氨基酸表面修饰剂修饰红壤，研究了在单一Cd^2＋和苯酚混合条件下供试土样对Cd^2＋的吸附和热力学特征．目的在于探讨两性修饰剂修饰可变电荷土壤以增强对重金属离子吸附的效果。结果表明，除20℃混合条件下100％A A-8处理外．同一温度下不同修饰比例的供试土样对Cd^2＋的吸附量顺序均为CK〉50％A A-8〉100％A A-8，但差异并不显著。Cd^2＋的吸附具有化学吸附的升温正效应特征。苯酚的共存对Cd^2＋的吸附具有减弱作用。Langmuir模型是描述Cd^2＋吸附等温线的最佳模型。热力学研究结果表明供试土样对Cd^2＋的吸附为熵增控制的自发性反应，表面修饰剂羧基上的负电荷点位和土壤表面上的正电荷点位的结合可能是主要的修饰机理，八烷基碳链的疏水性则是Cd^2＋在供试土样表面上吸附阻力的主要形式。八烷基氨基酸不是一种较好的增强红壤吸附重金属能力的有机修饰剂。     

不同生物质黑碳对土壤中外源镉(Cd)有效性的影响

选取水稻秸秆和樟木枝条两种生物质材料(分别代表农业生态系统和森林生态系统中的废弃生物质材料),分别在300～700℃和500～900.℃温度下,采用限氧控温炭化法制备黑碳.为探讨不同生物质材料在不同热解温度下所制黑碳(BC)对污染土壤中镉(Cd)的固持作用,将一系列黑碳分别加入镉(Cd)污染土壤培养,检测重金属Cd形态以及土壤中有机质含量、阳离子交换量(CEC)的变化.结果表明:土壤中有效态Cd含量随着黑碳添加量和热解温度的升高而降低,即土壤对重金属Cd的固持作用增强.700℃水稻BC在添加量为6％时,土壤中有效态Cd含量降幅最大,为47.96％; 900℃樟木BC在添加量为6％时,有效态Cd含量也降低了31.91％.土壤培养90d与45 d相比,添加水稻BC 2％、4％、6％的土壤平均有机质含量分别降低了0.94％、12.93％、17.19％,类似的,添加樟木BC的土壤平均有机质含量分别降低了5.33％、10.68％、20.70％,土壤有效态Cd含量与土壤中有机质的含量呈显著负相关.土壤培养结束后,水稻BC添加量为2％、4％、6％的土壤平均CEC值分别比对照增加了4.71、6.38、7.25 cmol· kg-1,樟木BC添加量为2％、4％、6％的土壤平均CEC值分别比对照增加了2.90、8.33、8.52 cmol· kg-1.生物质黑碳加入土壤后改变了土壤的基本性状,增强了土壤对Cd的固持作用,降低了土壤介质中有效态Cd的含量,也降低了迁移性和生物毒性,其生态风险性亦相应降低.     

冻融循环对牦牛粪生物炭吸附氨氮的影响

为了解冻融循环(模拟物理老化过程)对不同热解温度下的牦牛粪生物炭吸附氨氮的影响,通过吸附实验,考查牦牛粪生物炭老化前后对氨氮的吸附特性,并采用元素分析、扫描电镜、FTIR、BET-N2等方法分析牦牛粪生物炭的组成及表面结构特性,探讨冻融循环对牦牛粪生物炭吸附氨氮的影响机理。结果表明,牦牛粪生物炭老化前后对氨氮的吸附动力学模型符合准二级动力学,吸附等温模型较符合Freundlich模型。不同热解温度的牦牛粪生物炭对氨氮的吸附作用存在显著性差异,冻融循环作用对热解温度较高的牦牛粪生物炭影响较显著(C020 mg·L~(-1)),氨氮初始浓度为5 mg·L~(-1)时,老化后的生物炭PBC450和PBC600(热解温度分别为450℃和600℃)的吸附量比老化前分别显著提高13.1%、12.4%,去除效率分别为62.6%、55%。PBC450和PBC600的阳离子交换量和比表面积比老化前显著增加,阳离子交换量分别增加9.1%和75.7%,pH值、Zeta电位显著降低,其中阳离子交换量和比表面积是影响牦牛粪生物炭吸附氨氮的主要因素。     

椰衣和椰壳生物质炭的制备及其对溶液中Pb~(2+)的吸附

以椰衣和椰壳作为原材料,在300、500和700℃条件下热解制备生物质炭,表征其物理化学性质;同时,研究所制备的生物质炭对溶液中Pb~(2+)的吸附特征与机制.结果表明:随着热解温度升高,所制备的生物质炭的含氧官能团减少,灰分、pH值、阳离子交换量、比表面积和碱性官能团的含量随之升高.热解温度升高可促进生物质炭对Pb~(2+)的吸附;Langmuir模型可较好地描述所制备的生物质炭对Pb~(2+)的等温吸附;在供试的6种生物质炭中,吸附量最高的是在700℃条件下制备的椰衣生物质炭,且优于大多数已报道的用其他材料制备的生物质炭.拟合发现,所制备的生物质炭的阳离子交换量和灰分含量是影响其吸附Pb~(2+)的重要因子,在初始Pb~(2+)质量浓度为200mg/L条件下,椰衣生物质炭对Pb~(2+)的稳定吸附量为9.83~13.91mg/g,椰壳生物质炭为9.68~25.16mg/g.这表明椰壳生物质炭吸附态Pb~(2+)比椰衣生物质炭吸附态Pb~(2+)更稳定.     

Cu2+、Zn2+、Pb2+对雨生红球藻生长的影响

以MAV为基本培养基,研究了重金属离子Cu2+、Zn2+、Pb2+对雨生红球藻生长的影响,同时用正交实验研究了各金属的交互作用.结果发现与其它藻相比,雨生红球藻对三种重金属离子尤其是Pb2+的忍耐力较大,促进其生长的适宜Cu2+、Zn2+、Pb2+浓度相对较高,分别为10-3～10-5mg·L-1,10-1～10-3mg·L-1,5～10mg·L-1.正交实验结果表明,三种金属的共同作用可降低对藻的毒性,表现在其最优水平组合(A3B2C4)较单因子实验结果有所提高,分别为Cu2+10-4mg·L-1,Zn2+10-1mg·L-1,Pb2+20mg·L-1.     

Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对阿根廷蜈蚣草生理的影响

为寻求水环境中重金属监测的指示植物应用于生产,通过离子溶液浸泡试验,研究Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对高等水生沉水植物阿根廷蜈蚣草可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和MDA(丙二醛)含量、CAT(过氧化氢酶)活性等生理生化指标的影响。结果表明:1)可溶性蛋白质和可溶性糖含量随胁迫强度的增加而持续下降,当Cu~(2+)、Cu~(2+)+Hg~(2+)混合处理浓度≤1 mg/L时,可溶性蛋白质含量上升;2)MDA含量与受胁迫强度呈正相关关系;3)在胁迫处理24h内,CAT活性逐渐升高,而后随时间延长活性下降,直至出现抑制现象;4)同浓度处理对阿根廷蜈蚣草生理胁迫强度为Cu~(2+)Hg~(2+)Cu~(2+)+Hg~(2+)。     

不同浓度Cu2+、Hg2+、Zn2+胁迫对绿豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影响

采用恒温培养箱培养的方法,在金属离子胁迫的前4 d,研究了不同浓度Cu2+、Hg2+、Zn2+单一胁迫和复合胁迫对绿豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影响.结果表明:单一胁迫时,绿豆幼苗在较低浓度(≤8 mg/L)的金属离子胁迫下,有自身调节能力,SOD酶活性升高,且对Cu2+和Zn2+ 的反应敏感;复合胁迫下,Cu2++Hg2+复合离子与Zn2++Hg2+复合离子均在低浓度胁迫条件下SOD酶活性升高.     

Effects of Cu2+ and Cd2+ Stress on Growth and POD Activity of Tomato Seedling

The growth situation and peroxidase (POD) of seedlings of two tomato cuhivars were investigated under the stress of different concentrations of Cu2+ and Cd2+. The toxicity differences of Cu2+ and Cd2+ to tomato seedlings and the corresponding differences between two tomato cultivars were observed through the stress trial with the above two heavy metal ions. The results showed that low concentration of Cu2+ and Cd2+ could promote the growth and could enhance the POD activity of tomato seedlings, while high concentration Cu2+ and Cd2" could inhibit seedling growth and POD activity of tomato seed-lings. Cd2+ functioned more obviously than that of Cu2+, two tomato cultivars also presented difference in response to heavy metal stress.     

Cu2+、Cd2+胁迫对番茄幼苗生长及过氧化物酶活性的影响

笔者以番茄2个种（402,205）为材料,研究不同浓度Cu^2＋、Cd^2＋对番茄幼苗生长及过氧化物酶活性的影响,以期为Cu^2＋、Cd^2＋对番茄的伤害机制提供理论依据。     

Cu~(2+)Cd~(2+)对过氧化氢酶活性的影响及其荧光光谱研究

分别采用碘量法和荧光光谱法研究了水溶液体系中重金属 Cu2+、 Cd2+对过氧化氢酶活性的影响.碘量法结果表明, Cu2+、 Cd2+对过氧化氢酶既有激活作用也有抑制作用,这种作用与离子的浓度有关,而且在相同的浓度下, Cu2+对过氧化氢酶的作用较 Cd2+强.荧光光谱法研究结果表明, Cu2+对过氧化氢酶的荧光有较强的猝灭作用,而 Cd2+作用较弱,反映了 2种离子对过氧化氢酶活性影响的机理可能不同.从荧光猝灭结果求出 Cu2+和过氧化氢酶的结合常数 K及结合位点数 n,分别为 K=18.42 L· mol-1, n=0.5.     

Cu~(2+)和Ni~(2+)对硝化颗粒污泥的毒性作用

测定了Cu2+和Ni2+对硝化颗粒污泥的单一毒性,采用析因实验研究了Cu2+和Ni2+混合体系对硝化颗粒污泥的联合毒性.结果表明,Cu2+和Ni2+的2 h半抑制浓度EC50分别为95.23 mg.L-1和26.45 mg.L-1.由析因实验所得的响应曲面模型具有较好的优度(R2为0.975),能够较好地对混合体系的联合毒性进行预测.Cu2+和Ni2混合体系的毒性表现为拮抗作用.     

铁·镁·钙元素对白腐真菌生长及降解石油的影响

[目的]探讨黄孢原毛平革菌的生长及对石油的降解能力的优化条件。[方法]选用白腐真菌的典型菌种——黄孢原毛平革菌作为降解菌,研究其生长及对石油的降解性能,以不同浓度的Fe、Mg、Ca元素作为研究对象,在筛选单因素最佳水平的基础上,设计L9(33)正交表进行正交试验,对各因素的重要性及其最优水平进行分析。[结果]单因素试验表明,体系中添加Fe、Mg、Ca元素对白腐真菌的生长及其对石油的降解能力有较大的影响。正交试验结果表明,3种元素对P.C.菌降解石油的影响大小依次为Fe2+Ca2+Mg2+;溶液中铁、镁、钙元素的最佳组合为0.008 g/L的Fe2+、0.8 g/L的Mg2+、1.5 g/L的Ca2+,该条件下10 d后白腐真菌对石油的降解率为70.9%。[结论]该研究为探索白腐真菌的生长及其对石油降解能力的优化提供了科学依据。     

Cu2+和Pb2+对石蚕蛾幼虫的急毒性研究

[目的]研究Cu~(2+)和Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的急毒性效应和安全浓度。[方法]从广西十万大山保护区采集石蚕蛾(Stenopsyche marmorata)幼虫,采用静水生物毒性试验法进行重金属离子Cu~(2+)和Pb~(2+)对其的急毒性试验。采用概率单位法分别计算Cu~(2+)和Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的半致死浓度和安全浓度。[结果]Cu~(2+)对石蚕蛾幼虫的24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为123.651、112.975、84.536和70.509 mg/L,Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为49.138、41.878、30.735和29.245 mg/L。Cu~(2+)和Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的安全浓度分别为7.051和2.925 mg/L。[结论]研究结果可为将石蚕蛾幼虫用作水体重金属污染指示生物提供科学依据。