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.     

皂苷与EDTA复合淋洗污染塿土中Cu、Pb的效果研究

采用振荡和柱淋洗方法,选用生物表面活性剂皂苷和螯合剂乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)作淋洗剂,研究了EDTA、皂苷及其复合液对污染塿土中重金属Cu、Pb的淋洗效果,并比较不同淋洗剂淋洗前后重金属的形态变化特征。结果表明:EDTA浓度为0.5、1.0 mmol·L-1时与不同质量浓度皂苷复合振荡淋洗Cu、Pb时表现为协同作用,对Pb的协同作用尤为明显;EDTA浓度大于5.0mmol·L-1时,与不同质量浓度皂苷复合淋洗Cu、Pb表现为拮抗作用。1.0 mmol·L-1EDTA、50 g·L-1皂苷及其复合淋洗液(1.0 mmol·L-1EDTA与50 g·L-1EDTA)对土柱中Cu、Pb的累积淋洗量均随着淋洗液体积的增大而逐渐增加;1.0 mmol·L-1 EDTA与50 g·L-1皂苷复合淋洗土柱中Cu时表现为协同作用,其对单一及复合污染塿土中Cu的累积淋洗百分率分别为23.59%和21.57%,对Pb的累积淋洗百分率分别为27.59%和24.92%。柱淋洗前后重金属形态分级结果表明,EDTA、皂苷及其复合淋洗液能有效去除碳酸盐结合态、有机结合态和硫化物残渣态重金属Cu、Pb;EDTA与皂苷及其复合淋洗液可显著活化污染塿土中的重金属Cu、Pb,有望与植物修复技术联用修复重金属污染塿土。     

褐土含磷量对锌镉吸附与解吸的影响

通过褐土不同浓度的磷培养试验,研究了不同含磷量土壤对锌、镉及锌镉共存时的吸附、解吸影响,以阐述磷与锌镉在土壤系统中的交互作用机制.结果表明,不同含磷量的土壤对不同浓度的锌和镉吸附解吸时,在Zn10条件下,土壤对锌的吸附量先降低后升高,锌解吸量随着土壤中磷含量的增加先升高后降低逐渐趋于平稳.而在Zn80条件下,土壤对锌的吸附量有明显下降趋势,而解吸量随着磷含量的增大先升高后降低,在土壤速效磷含量为89.5 mg·kg-1(添加磷水平360 mg·kg-1)时解吸量达到最大值;在相同磷水平下,随着外加镉浓度的增大,锌的吸附量明显降低.在Cd3处理下,镉的吸附量随磷水平的增大而减小,而Cd30处理下,镉的吸附量随磷水平的增大而增大;但相同磷水平下,随锌浓度的增大,镉的吸附量都明显降低.镉的解吸量随速效磷含量和锌浓度的增加而增大.     

红壤和褐土中磷的吸附及其对镉离子吸附-解吸的影响

采用等温吸附法研究了红壤和褐土磷的吸附特性,并分析了磷吸附后镉离子的吸附-解吸特征.结果表明,在外源磷浓度0～64mg·L-1范围内,供试土壤磷吸附量均随平衡液中磷浓度的升高而增加,吸附等温线符合Langmuir方程,红壤对磷的最大吸附量及吸附反应常数(K)均高于褐土.吸附磷后在镉添加0～5 mg·L-1范围内对镉离子吸附的影响两种土壤表现一致,即镉离子的吸附量随平衡溶液中镉的浓度的升高而增加,二者呈极显著线性相关.但磷吸附量的不同对镉离子的吸附产生一定的影响,表现为低磷抑制、高磷促进镉离子的吸附.当吸附磷的量红壤小于40 mg·kg-1褐土小于37 mg·kg-1时,镉离子的吸附量随磷吸附量的增加而降低,与不施磷处理相比吸附率平均降低了16%和10%左右;当吸附磷的量红壤大于79 mg·kg-1褐土大于70 mg·kg-1时,镉离子的吸附量随磷吸附量的增加而升高,与对照相比吸附率平均升高了11%和6%左右.吸附磷酸根后,在镉离子的吸附量小于10 mg·kg-1时,红壤镉离子的解吸率表现为低磷促进、高磷抑制解吸,而褐土磷的吸附对镉离子解吸率的影响不显著.     

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.     

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.     

不同条件下菲和萘在塿土上的吸附特征研究

以平衡吸附法研究了菲和萘在塿土上的吸附行为,考察了初始浓度、温度、pH、离子强度和CaCO3对塿土吸附菲和萘的影响,Henry方程、Freundlich方程和deBoer-Zwikker极化方程被用来拟和吸附等温线。结果表明,菲和萘在塿土上的吸附等温线为非线性,Freundlich方程最符合其吸附行为。菲和萘在塿土上的吸附量随温度升高而降低,其吸附是一个放热过程;吸附自由能小于零,表明吸附过程是自发的;熵变值也小于零,说明焓变是吸附过程的驱动力。随着pH增加,塿土对菲和萘的吸附量下降;而随着离子强度增加,塿土对菲和萘的吸附量增加。CaCO对菲和萘的吸附等温线也为非线性,其对塿土吸附菲和萘具有较大的贡献。     

四环素在典型土壤中的吸附行为·吸附动力学·热力学特征

[目的]研究四环素在典型土壤中的吸附行为及吸附动力学和热力学特征。[方法]采用平衡振荡法,研究了不同试验条件下3种典型土壤对四环素的吸附效能。[结果]黑土对四环素的吸附能力最高,其对应的饱和吸附量超过85.0 mg/g,黄土次之,而高岭土的吸附效能最低,仅11.6 mg/g。酸性pH条件和较高的土壤有机质含量有利于3种土壤对四环素的吸附,当土壤中有机质去除后整体吸附能力将下降15%。3种土壤对四环素的吸附是一个吸热过程。黑土对四环素吸附过程符合准一级反应动力学方程,而黄土和高岭土对四环素的吸附更符合准二级吸附动力学方程。黄土和高岭土对四环素的吸附满足Langmuir吸附等温式,即认为上述吸附主要归因于单分子层吸附;相对应的常用来表征竞争吸附的Freundlich方程更符合黑土对四环素的吸附。[结论]该研究可为揭示四环素在土壤中的吸附富集机理提供科学依据。     

塿土对阴－非离子表面活性剂的吸附特征研究

以平衡吸附法研究了塿土对阴离子表面活性剂(SDS)、非离子表面活性剂(TritonX-100、Tween80和Brij35)的吸附特征,考察了pH、阴-非离子表面活性剂混合对塿土吸附表面活性剂的影响.结果表明,非离子表面活性剂在填土上吸附等温线均呈L型,且均符合Freundlich和Langmuir方程;壤土对SDS的吸附等温线呈LS型,可用Freundlich方程来描述;塿土对4种表面活性剂吸附量的大小顺序为Tween80＞SDS＞Brij35＞TfitonX-100.当阴-非离子表面活性剂一起进入土壤中,SDS-Brij35之间的相互影响不大;TritonX-100与SDS相互作用较大,无论二者以何种方式混合都会使TritonX-100在壤土上的吸附量增加,SDS的吸附量下降;SDS与Tween80之间的相互作用最大,混合后吸附量均下降,但Tween80吸附量降低的幅度最大.pH对非离子表面活性剂的吸附影响不大,而随着pH的增加,塿土对SDS的吸附百分率明显下降;在pH为8.0时,填土对非离子表面活性剂的吸附百分率达到80%以上.因此在选择合适的表面活性剂进行有机污染土壤修复和治理时,考虑土壤的特性和表面活性剂的结构是非常重要的.     

pH值和外加汞浓度对汞在棕土中的吸附-解吸动力学特征的影响

用平衡液吸附和Ca(NO3)2:溶液的解吸法,对棕土在pH 3～6.5,汞浓度0.2～8 mg·kg-i的吸附-解吸动力学进行了研究,以阐明pH和初始浓度对汞有效性的影响.结果表明,pH 6.5,浓度8 mg·kg-1条件下,60 min即可达到汞最大吸附量的93%;10 000min达最大解吸量的78.8%.解吸汞占吸附汞的比例随pH升高而升高,在浓度2 mg·kg-1,pH 3～6.5下,棕土解吸汞占吸附汞的比例为11%～37.4%.Freundlich方程为描述汞吸附-解吸动力学特征的最优模型,其次为Elovich方程.模拟的最大吸附量达84.3 mg·kg-1,在此以下,汞的吸附容量随外加汞浓度、时间的递增而升高.解吸速率随初始浓度增加而增加,随解吸时间的延长不断降低.这些结果表明,pH和外加汞浓度影响汞在棕土中的吸附-解吸动力学特征,从而影响在土壤介质中的迁移.