畜禽粪便对四环素的吸附-解吸及其风险评估

通过畜禽粪便对四环素的吸附、解吸的试验研究,表明当四环素质量体积浓度大于40 μg/mL之后,鸭粪对四环素的吸附过程已经达到平衡,Langmuir方程可以很好的表述鸭粪对四环素的静力学吸附过程;发现用Elovch 方程可以很好的表述鸭粪对四环素的动力学吸附过程;鸭粪吸附四环素后很难将它再次释放出来.在四环素溶液初始质量体积浓度为20 μg/mL时,最大实际吸附量在932.873 mg/kg.用保留因子作为评价指标的吸附、解吸过程的风险评价表明,随污染程度增加,四环素在土壤中的移动性增强,环境风险增大.     

四环素类抗生素在黑土和白浆土中吸附规律研究

文章采用批量平衡方法研究四环素和土霉素在黑土和白浆土中吸附规律。结果表明,土壤对四环素类抗生素吸附平衡时间为24 h;对比Elovich方程、双常数方程和抛物线方程,一级动力学模型对两种抗生素在土壤中吸附动力学行为拟合效果最好。从吸附热力学结果上看,黑土和白浆土对四环素吸附能力均高于土霉素;Freundlich模型对吸附数据非线性拟合良好,平均拟合相关系数为0.988,四环素和土霉素在土壤中吸附强度(1/n)差异性显著,但均小于1,四环素和土霉素吸附等温线为"L型"。四环素和土霉素在黑土和白浆土中|ΔG|均小于40k J·mol~(-1),四环素和土霉素在黑土和白浆土中吸附过程主要是物理吸附为主自发反应,四环素和土霉素在黑土和白浆土中移动性极低,对环境造成污染。     

膨润土和高岭土对四环素吸附的影响

采用批平衡吸附试验,研究了四环素在膨润土和高岭土中的吸附行为.结果显示,膨润土和高岭土对四环素的吸附行为均可用Freudlich等温方程描述,但Kf(膨润土)>>Kr(高岭土),说明膨润土对四环素吸附能力较高岭土强.随着土壤溶液中离子强度的增加,四环素在两类粘土表面的吸附逐渐减少,表明四环素在粘土表面的吸附是以阳离子交换作用为主.同时,不同阳离子导致四环素在粘土上的吸附存在差异,其影响趋势主要为价态的影响,即价态越高,竞争吸附能力越强:M3+(Al3+)＞M2+(Ca2+)＞M+(K+).此外在pH4.5～8.0的范围内,两类粘土对四环素的吸附系数均随着pH的增大而减小.     

厌氧颗粒污泥对四环素的吸附特性

研究了厌氧颗粒污泥对四环素的吸附去除机制,考察了微生物活性、厌氧颗粒污泥量、溶液pH值、环境温度等因素对吸附效果的影响,并进行了吸附动力学及热力学分析.结果表明,厌氧颗粒污泥吸附四环素效果良好,去除率可达90％以上;在25℃时,厌氧颗粒污泥对四环素的最大吸附量为2.94 mg/g.厌氧颗粒污泥对四环素的吸附符合Langmuir型等温线.     

不同施肥方式下土壤颗粒稳定性及其对四环素吸附能力的影响

[目的]针对不同施肥方式的农田,分析土壤胶体的稳定性及其对四环素的吸附能力,探讨四环素在土壤中的胶体运移性变化。[方法]设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和施用有机肥(OF)3种处理,湿筛沉降法筛分制备0.053~2 mm,0.002~0.053 mm和0.002 mm(土壤胶体)3个粒径组土壤颗粒,采用静置沉降和动态激光散射技术分析土壤颗粒的分散稳定性,探讨不同电解质条件下土壤胶体的凝聚动力学,用zeta电位测定仪测定不同电解质溶液下土壤胶体表面电位的变化。最后,通过吸附动力学和等温吸附试验分析不同粒径组土壤颗粒对四环素的吸附能力。[结果]CK处理中土壤胶体含量最高,且更容易凝聚,稳定性最差;施用有机肥显著提高了土壤中大颗粒(0.053~2 mm)含量,减少了土壤胶体的释放。土壤胶体临界凝絮浓度从大到小的处理分别为OF、NPK、CK。土壤颗粒对四环素的吸附能力在OF处理中最强;土壤胶体对四环素的吸附能力均远大于其他粒径的土壤颗粒和原土。[结论]施用有机肥更有利于土壤大颗粒的形成,未团聚土壤胶体粒级更小,zeta电位更负,在水体中稳定性更强,对四环素的吸附能力也更强。因此,施用有机肥可有效减少土壤中胶体的释放,并能提高胶体在水体中的稳定性及对污染物四环素的吸附,从而影响污染物四环素在土壤中的分布和迁移。     

Cd在吉林省3种典型土壤上的吸附及其影响因素研究

为了解Cd在不同土壤类型中的吸附特性,通过批量平衡吸附试验,探究了重金属Cd在吉林省盐碱土、黑土和白浆土3种典型土壤中的吸附行为及不同影响因素对Cd吸附特性的影响。结果表明:Cd在3种土壤中的吸附过程用Langmuir模型拟合最优,且对Cd的最大吸附量顺序为盐碱土黑土白浆土;与准一级动力学方程相比,准二级动力学方程对3种土壤吸附Cd的拟合效果更好,说明3种土壤对Cd的吸附过程是多重吸附共同作用的结果;Cd在3种土壤中的吸附均为自发、吸热和无序反应;在试验pH范围内(3.0～11.0),3种土壤对Cd的吸附量呈现先增加后趋于平衡的趋势;Al~(3+)和Ca~(2+)浓度的增加均使3种土壤对Cd的吸附量减少;添加生物质炭后3种土壤对Cd的吸附量增加。     

负载铁盐膨润土对水中四环素的吸附性能

通过低温还原法制得负载铁盐膨润土(Fe-bent),采用X射线衍射法(X-Ray Diffraction)和红外光谱证实,氢氧化铁、钠铁矾等物质被负载于钠基膨润土上;且铁盐的负载使膨润土上活性基团特征峰位置及强度均发生改变。考察溶液pH值对Febent吸附去除水中四环素性能的影响,结果表明,当溶液pH值为6.24时,Fe-bent对四环素的去除率达93%,高于其他pH值。吸附动力学试验表明,Fe-bent对四环素吸附速率非常快,其动力学过程符合准一级模型。Fe-bent吸附四环素的吸附等温线符合Freundlich模型。红外光谱结果表明,四环素分子上的阳离子基团通过阳离子交换作用和吸附剂表面的负电荷结合被吸附去除。     

锅炉煤渣对含磷废水的吸附特征及吸附工艺优化(英文)

[目的]研究锅炉煤渣对含磷废水的吸附特征,并对其吸附工艺进行优化。[方法]采用锅炉渣单级吸附工艺处理农村生活污水,研究锅炉渣对废水中磷的吸附动力学及热力学过程,并对单级吸附工艺中锅炉渣最小用量进行优化计算。[结果]不同温度下,锅炉渣对磷的吸附等温式可用Langmuir等温式进行描述,吸附动力学均符合准二级动力学方程,且最大吸附量及初始吸附速率随温度升高而增加,40℃时分别达0.1591g/g和0.1698mg/(g·min);热力学参数ΔG0<0,ΔH0>0,表明该吸附过程属于自发吸热吸附,提高温度有利于吸附反应的进行;单级吸附时,最小吸附剂投加量随温度上升而减少,40℃时1m3污水处理投加量为3.31kg。[结论]采用锅炉渣吸附工艺处理农村含磷废水是一种经济可行的方法。     

大孔树脂吸附金丝桃素的动力学和热力学研究

[目的]研究D101大孔树脂对金丝桃素的动力学和热力学特征。[方法]采用拟1级、2级吸附动力学模型和颗粒内扩散Kannan方程对吸附动力学过程进行拟合;等温吸附模型采用Langmuir模型、Freundlich模型和Temkin模型,使用Origin分别对3种模型进行线性拟合。[结果]动力学研究表明,D101大孔树脂对金丝桃素的吸附符合拟2级动力学方程描述;热力学研究表明,D101大孔树脂对金丝桃素的吸附符合Freundlich等温吸附方程。吸附焓变ΔH〈0,说明D101大孔树脂对金丝桃素的吸附过程是放热过程,且｜ΔH｜〈20kJ/mol,表明吸附过程为物理吸附过程;吉布斯自由能ΔG〈0,表明吸附过程是自发的;吸附熵变ΔS〉0,表明吸附伴有熵值增加的过程。[结论]该研究可为大孔树脂分离纯化金丝桃素的工业化放大生产提供理论依据。     

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.     

江西省典型水稻土对铅的吸附解吸特性研究和环境风险评估

【目的】研究江西省典型水稻土对铅的吸附解吸特性.【方法】以江西省2种典型水稻土(潜育型、潴育型)为试材,采用振荡平衡法研究铅在水稻土中的吸附-解吸特性,并利用保留因子对铅在水稻土中的环境风险进行评估.【结果】潴育型水稻土的吸附能力较强,明显大于潜育型水稻土,但潴育型水稻土的解吸能力小于潜育型水稻土,各初始浓度下,潜育型水稻土的解吸率为4.88%~28.81%,而潴育型水稻土解吸率为4.90%~20.56%;2种水稻土对铅的吸附用Freundlich方程拟合效果相对较好;铅的环境风险随铅含量的升高先减小后增大,且潜育型水稻土大于潴育型水稻土.【结论】研究表明与潴育型水稻土相比,潜育型水稻土更容易受铅的污染.     

紫色水稻土对镉吸附解吸特性的研究

[目的]了解紫色水稻土对镉吸附解吸特性,为紫色水稻土中镉的归趋阐明提供科学依据。[方法]采用一次平衡法进行酸性、中性和石灰性紫色水稻土对镉的吸附解吸试验,用吸附等温方程对试验数据进行拟合,并考察吸附能力和土壤性质的关系。[结果]3种土壤对镉吸附量均随平衡浓度的增加而增加,吸附能力以石灰性土最高,酸性与中性土相近,且吸附等温线均可用Langmuir和Freundli-ch方程很好地拟合。3种土壤镉解吸量和解吸率均随吸附量的增加而增加,其中石灰性土的解吸率最低,而酸性和中性土的解吸率均高于50%。吸附能力与土壤性质有明显关系,其中pH为重要因素,非晶质铁锰氧化物和黏粒等对土壤镉吸附解吸的影响并不明显。[结论]3种土壤中,石灰性土壤对镉的固持和缓冲能力最强,而外源镉进入酸性和中性土壤后的环境风险较高。土壤性质对镉的吸附和固定有重要影响,其中pH为关键因素。     

红壤和黄土对铊的吸附行为研究

利用一次平衡法,研究红壤和黄土对Tl＋吸附的热力学和动力学过程。结果表明,在试验所采用的Tl＋浓度范围内,红壤和黄土对Tl＋的吸附量均随着加入浓度的增加而增加,但是黄土对Tl＋的吸附能力明显高于红壤。2种土壤对Tl＋的吸附等温线用Langmuir方程拟合效果最好。红壤吸附Tl＋很快,20min左右基本达到平衡。而随着初始浓度的提高,黄土对Tl＋的吸附达到吸附平衡所需的时间增长,在最大浓度（15mg/L）时约120min达到吸附平衡。2种土壤对Tl＋吸附动力学过程用双常数方程拟合效果最好。     

土壤Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附解吸特征及差异分析

[目的]为了阐明重金属在不同类型土壤中的分布和迁移规律。[方法]用室内模拟法研究了农田、草地和林地不同类型土壤对Cu2+和Cd2+的吸附-解吸特征及差异。[结果]农田、草地和林地土壤对Cu2+的最大缓冲容量分别为833.332、71.43和500,对Cd2+的最大缓冲容量分别为75、12.5和21.43。对Cu2+的解吸率分别为8.25%、7.11%和5.06%,对Cd2+的解吸率分别为13.34%、13.66%和13.16%。[结论]土壤对Cu2+和Cd2+的吸附量随平衡液中离子浓度的增加而增加;农田土壤的饱和吸附量、吸附作用力、最大缓冲容量和吸附速率最大,但解吸率各类型土壤间差异不大;Cu2+比Cd2+更容易被土壤吸附,这与其本身化学性质有关;农田土壤吸附Cu2+和Cd2+能力比草地和林地土壤强,这与农田土壤的pH值、有机质、CEC和黏粒含量均高有关。     

湘中典型矿区土壤对锑的吸附特征

[目的]研究矿区土壤对重金属锑的吸附行为。[方法]采取动态吸附的方法,通过改变污染物浓度、p H、吸附时间、温度等条件,研究矿区土壤对重金属锑的吸附特征。[结果]矿区土壤对重金属锑的吸附可以用Langmuir方程、Freundlich方程、Temkin方程进行较好地拟合,其中Langmuir方程的描述效果最优。不同温度试验中,矿区土壤对锑的吸附量的影响从大到小依次为35、25、15℃。随p H的升高,矿区土壤对重金属锑的吸附量逐渐递减。与双常数速率方程相比,Elovich方程更适合描述矿区土壤的动力学吸附过程。[结论]该研究可为预防和治理污染土壤提供科学依据。     

苯磺隆在河南主要土壤类型中的吸附特性

应用平衡振荡法进行了苯磺隆在黄棕壤、砂姜黑土、褐土、潮土等河南省4种典型土壤中的吸附动力学试验,测定了各自的吸附常数,以期明确苯磺隆在河南省主要土壤类型中的吸附特性,为其合理使用提供指导。结果表明,4种供试土壤中苯磺隆的吸附动力学曲线均呈现"前快后慢"的趋势,黄棕壤中饱和吸附量(32%)、吸附常数(2.414 5)均最大,潮土中(21%、0.543 2)均最小。吸附常数与土壤物理化学性质相关性顺序为:有机质含量黏粒含量p H值阳离子交换量。苯磺隆在4种供试土壤中的吸附均符合Freundich模型,吸附自由能的变化均小于40 k J/mol,以物理吸附为主。     

有机质和铁氧化物对水稻土吸附Cd~(2+)的贡献

采用等温吸附和吸附动力学方法研究了2种水稻土对Cd2+的吸附特征。结果表明,水稻土对Cd2+的吸附符合Freundlich等温吸附方程,单独去除土壤有机质后,河南伊川水稻土(HN)的吸附能力增加了15%,而四川邛崃水稻土(SC)则降低了33%;去除铁氧化物后对Cd2+吸附能力均显著降低。在去除铁氧化物条件下去除有机质或者在去除有机质条件下去除铁氧化物,HN和SC的Cd2+吸附能力均明显降低。与一级动力学一点模型比较,两点模型更适合拟合HN和SC对Cd2+的吸附动力学。去除有机质后,HN快吸附速率常数降低,而SC则有所增加;去除铁氧化物后,HN和SC的快吸附速率常数均明显降低。HN中铁氧化物对Cd2+吸附贡献均大于有机质,SC中铁氧化物与有机质的贡献量基本一致。对HN中Cd2+吸附过程中起主导作用的是铁氧化物和黏土矿物,其对吸附量的贡献率分别为61%~76%和21%~36%,而SC中起主导作用的是黏土矿物,贡献率可达85%,其次是有机质和铁氧化物。     

陕西三种土壤对铅、镉吸附特性的研究

用一次平衡法研究结果表明:土壤附铅、镉的等温线均符合于Langmuir方程,Freundlich方程和Temkin方程。用Temkin方程处理可将吸附量与化学位或结合能沟通起来。三种土壤吸附铅的量及结合能为:黄泥巴>黑垆土>红油土;吸附镉的量及结合能为:红油土>黑垆土>黄泥巴。温度升高,吸附量增大,吸附热均为正值。当pH值分别为4.0和5.0时,铅、镉吸附量分别突增。土壤去有机质后,铅吸附量变化不大,而镉吸附量明显下降。     

三氯乙烯在天然土壤中的吸附行为及其影响因素

研究了三氯乙烯在天然土壤中的吸附行为,探讨了影响这一行为的环境因素。结果表明,三氯乙烯在天然土壤中的吸附过程可以划分为快速吸附、减速吸附、缓慢吸附和平衡吸附4个阶段。通过对三氯乙烯的土壤吸附等温线的研究,发现其吸附行为与线性模型相吻合,符合分配机理。从环境因素的影响而论,模拟结果显示,土壤pH值和含水量对吸附的影响不显著,当土壤有机质含量较低时,可以通过减少其吸附量达到降低三氯乙烯在土壤环境中的积累。