两种土壤中邻苯二胺对铜离子吸附-解吸平衡影响的研究

采用室内测试方法,研究了低浓度的外源铜离子在两种不同性质土壤中的吸附、解吸过程及其受邻苯二胺的影响。结果发现,外源铜离子在红壤中的吸附随pH的变化明显变化,而在黑土中的吸附则随pH变化改变较小,吸附在红壤中的铜较吸附在黑土中的铜更易于解吸。有机物邻苯二胺对铜在两种土壤中的吸附和解吸过程产生了明显影响,酸性条件下邻苯二胺的存在增加了红壤对铜的吸附量,但同时也增加了铜的解吸百分数。而邻苯二胺基本不改变铜在黑土中的表观吸附量,但显著影响铜的解吸百分数。     

土壤中铜与阿特拉津交互作用下的吸附行为研究

农业土壤中重金属-有机农药复合污染普遍存在,以常见的重金属污染元素铜和具有代表性的三嗪类除草剂阿特拉津(AT)为目标物,通过批量平衡吸附实验考查了两者共存时的吸附等温线变化,并对交互作用下离子强度、有机质含量和p H值等因素对两者吸附过程的影响进行了研究,以期揭示铜与阿特拉津吸附过程的交互作用规律以及土壤环境因子对吸附交互作用的影响。结果表明:在土壤-水体系中,AT和Cu2+的吸附行为发生了交互影响,Cu2+的存在减小了土壤中AT的吸附;低浓度的AT明显抑制了Cu2+的吸附,而在较高浓度时(≥5 mg·L-1),抑制作用随AT浓度增加而减弱。交互作用下,有机质含量的影响与单一吸附情况相同,有机质含量减少,两者的吸附量皆下降;离子强度和p H值的影响与单一污染相比有所变化,两者的吸附量皆随离子强度增加而减少,其中AT的变化趋势与单独存在时相反;实验范围内,酸性条件对土壤吸附铜的抑制作用变得不再明显。     

负载Cu^2＋和Pb^2＋的蒙脱石对结晶紫吸附的研究

研究了振荡时间、吸附温度、溶液初始浓度、离子强度等因素对蒙脱石及负载Cu2+和Pb2+的蒙脱石吸附水溶液中结晶紫的影响.结果表明三种吸附剂对结晶紫染料吸附过程用准二级动力学模型拟合较好;蒙脱石对结晶紫的吸附采用Freundlich和Langmuir等温方程拟合效果均较好;染料的吸附量均随初始浓度和温度升高而增大,随离子强度的增大而减小;三种吸附剂对结晶紫的吸附是一个吸热、熵增、自发反应的过程.     

蒙脱石对喹诺酮类抗生素的吸附平衡及动力学特征

以蒙脱石为吸附剂进行水中2种喹诺酮类抗生素（环丙沙星和诺氟沙星）的静态吸附试验，考察初始浓度、pH值和阳离子强度对吸附性能的影响.结果表明，蒙脱石对环丙沙星和诺氟沙星的吸附过程均符合二级反应动力学方程，吸附速率常数分别为0.063和0.024 kg·mg-1·h-1环丙沙星和诺氟沙星的吸附等温线均能较好地符合Freundlich方程，且lgKf值较大，具有较强的吸附能力.当溶液pH值小于环丙沙星和诺氟沙星的pKa2值时，具有较高吸附量；大于pKa2值时，吸附量急剧下降.环丙沙星和诺氟沙星阳离子以及兼性离子均可被蒙脱石吸附，在高pH值条件下，阴离子与蒙脱石表面络合可能是蒙脱石吸附去除环丙沙星和诺氟沙星的主要作用机制.Ca2+对吸附有重要影响，其浓度越高，环丙沙星和诺氟沙星的吸附量越低.     

氟与红壤相互作用过程及环境意义

氟与铝具有高的亲合性,在酸性氟污染的土壤中氟与土壤的相互作用会引起土壤物理化学条件和土壤胶体表面特征的变化,因此会导致其他营养组分和污染元素吸附和迁移行为的变化。用批次平衡法研究了不同pH和不同初始氟浓度的含氟溶液与红壤相互作用过程中溶液pH值、溶解态总氟、自由氟、络合态氟和土壤吸附态氟的变化。结果表明,F-与红壤颗粒表面的-OH基团发生络合交换,使土壤溶液pH增大。由于Al-F络合、土壤对氟的吸附以及氟诱导的Al溶解,溶解态总氟和自由氟浓度均有不同程度的降低,且初始pH越低,降低的程度越大。由于红壤表面Al-F络合体的解吸及活性铝组分的快速溶解,溶液中的Al-F络合物在短时间内迅速增加。土壤中氟的吸附量随pH下降以及F-的浓度增加而增加。土壤酸度增加,既可增加Al-F的络合程度,也可提高氟的吸附量,因此可一定程度上减少氟在土壤中的活性和生物有效性。     

微量As（Ⅲ）在粘土矿物上的吸附模拟实验研究

在20℃充氮条件下,模拟无氧的中性水环境,研究了高岭石和蒙脱石两种粘土矿物对微量(≤200μg·L-1)三价砷的吸附动力学和等温吸附特征.结果表明,高岭石对As(Ⅲ)的吸附量大于蒙脱石,反应24 h后达到平衡,吸附动力学模型可用Freundlich方程描述,热力学行为遵循Langmuir和Freundlich吸附等温线,As(Ⅲ)在粘土矿物上的吸附机理可能是亚砷酸与粘土矿物的＞AIOH羟基位发生表面络合反应的化学专性吸附,高岭石的吸附速率、吸附能和最大吸附量均大于蒙脱石.     

电位溶出法初步研究Cu2+在高岭石上的吸附及受胡敏酸的影响

运用电位溶出法(PSA)初步考察了不同条件下Cu2 在高岭石上的吸附及胡敏酸对吸附行为的影响。结果表明,Cu2 在高岭石上的吸附量随着介质pH的升高而增加,pH<4时,增加比较缓慢,当4Al-HA-Cu。同样,溶液中待测Cu2 浓度的升高也使得其在高岭石上的吸附量增加。PSA法作为电化学方法的一种,同样适用于研究不同条件下矿物对重金属离子的吸附规律。     

黄棕壤土柱中铁锰的淋溶淀积及其对Pb2+的吸附解吸

以湖北省孝感市的黄棕壤B层土壤为装柱材料,在干湿交替(pH=5)条件下,分别加入不同浓度(0~0.08 mol/L)FeSO_4和MnCl_2的铁、锰混合溶液,淋溶土柱60次,分析土壤中游离态和非晶质态铁、锰氧化物的淋溶淀积规律及其对重金属Pb~(2+)的吸附与解吸特点。结果表明:当淋溶液的铁浓度分别为0.04和0.08 mol/L时,淋溶液中锰浓度增加,土壤中的锰含量呈增加趋势,铁含量无明显变化;淋溶后土壤中游离和非晶质铁氧化物的淀积量均高于锰氧化物的淀积量,同一处理土柱上层(0~10 cm)的铁、锰淀积量基本上大于下层(20~30cm);淋溶60次后,土壤样品对Pb~(2+)的吸附量随平衡溶液浓度的增大而增加,上层的最大吸附量为167 mmol/kg,下层的最大吸附量为195 mmol/kg;淋溶后黄棕壤对Pb~(2+)的吸附量随土壤中锰淀积量的增加而增加,而对Pb~(2+)的解吸量却呈相反的趋势;Pb~(2+)的解吸量随其吸附量的增加而增加。     

用DeBoer—Zwikker方程描述土壤吸附行为的初步探讨

将Ｄｅ Ｂｏｅｒ－Ｚｗｉｋｋｅｒ公式用于土壤体系，探讨了重金属铜在３种土壤上的吸附－解吸特征及磷酸根的影响，据此推算出３种土壤的吸附势Ｅ－００结果表明，灰潮土的铜吸附势＞黄棕壤＞红壤，与３种土壤吸铜量的大小顺序一致，解吸率的大小顺序则刚好相反。黄棕壤随吸磷量的增加，吸铜量递增，铜解吸率下降，低吸磷水平时，其吸附势Ｅ－０增加，高吸磷水平时，Ｅ－０降低，红壤随吸磷量的增加，Ｅ－０增加；灰潮土则随吸磷量     

苹果酸对高岭石中铝和硅释放的影响

采用间歇法(batch method)模拟研究水洗和酸洗高岭石在苹果酸溶液中的长期溶解效应及其相对溶解能力。结果表明,水洗和酸水高岭石反应液中Al、Si离子浓度均随苹果酸浓度的增加而升高,且酸洗高岭石中Al、Si离子更易释放;当苹果酸浓度为20 mmol·L-1时,反应936 h后,水洗高岭石Al、Si的释放量为0.51 mmol·L-1和0.57 mmol·L-1,分别是酸洗高岭石Al、Si释放量的86.44%和83.82%。高岭石反应前期表现为Si的优先释放,而在反应后期,高浓度苹果酸(≥20 mmol·L-1)反应液中高岭石Al、Si趋于同步释放。高岭石的溶解速率随苹果酸浓度的增加而提高,且酸洗高岭石的溶解速率大于水洗高岭石;在本研究浓度范围内,溶解速率未表现出对苹果酸浓度的饱和性,而显示了随其浓度增加的趋势。苹果酸能显著促进高岭石Al和Si的释放,且酸洗高岭石较水洗高岭石更易溶解。     

粘土矿物吸附重金属的研究

采用蒙脱石和高岭石为吸附剂,研究了其对水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附选择性。结果表明:蒙脱石的吸附容量大于高岭石。粘土矿物对重金属的吸附量随着pH值的增大而增大。在pH4,25℃的条件下,蒙脱石和高岭石对不同重金属离子的吸附容量大小顺序均为:Pb2+>Cu2+>Zn2+。通过吸附等温线的拟合,证实了蒙脱石对重金属离子具有良好的吸附选择性。     

土壤有机矿质复合胶体的金属离子平衡

研 究了土壤中有机 矿质复合胶体的金 属离子平衡,结 果显示：在含 Ｃａ２ ＋ , Ｆｅ３ ＋ , Ａｌ３ ＋ 的溶 液中,高岭石胡敏酸复合体较蒙脱石胡敏酸复合体吸附较多的 Ｆｅ３＋ ,而吸附的 Ｃａ２ ＋ 和 Ａｌ３ ＋ 则较少;蒙脱石胡敏酸复合体在含 Ｆｅ３ ＋ , Ａｌ３ ＋ 的溶 液中,释出的 Ｃａ２＋ 较多⒚这些离 子平衡与溶液 ｐ Ｈ 条件有 关,在高岭类复合体中,ｐ Ｈ 的影响更为明显⒚     

淀粉基复合材料的制备及其对铅离子吸附性能的研究

[目的]探讨淀粉基复合材料St—g-AA／MMT对水溶液中Pb^2＋的去除效果。[方法]以淀粉、丙烯酸和蒙脱土为原料制备淀粉接枝丙烯酸／蒙脱土复合材料（St—g-AA／MMT）,研究St—g-AA／MMT对水溶液中Pb^2＋的去除效果。[结果]FTIR和XRD研究表明,蒙脱土被完全剥离并均匀分散于淀粉接枝丙烯酸的网络结构中。常温下,水溶液中pb^2＋浓度为4mmol／L,pH值为5．74,加入St—g-AA／MMT0．17g／L,振荡20min．Pb^2＋的去除率可高达95％,去除效果最佳。准二级动力学方程最适合描述Pb2’在St-g-AA／MMT上的吸附动力学过程,其线性回归系数大于0．999,且通过模型计算所得的平衡吸附量与实验结果（720mg／g）非常接近。St—g-AA／MMT对水溶液中Pb^2＋的吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。[结论]St—g．AA／MMT对水溶液中的重金属离子具有较好的去除效果。     

诺氟沙星对胡敏酸吸附铜的影响

根据OECD Guideline 106批平衡试验,研究了诺氟沙星对胡敏酸吸附铜的动力学、吸附等温线以及热力学的影响。结果表明,铜单独存在以及铜与诺氟沙星共存时,伪二级动力学方程均能较好地描述铜在胡敏酸上的吸附动力学曲线,相关系数都超过了0.99,而诺氟沙星的存在降低了铜的吸附速率。在pH 3.0~5.5范围内,铜在胡敏酸上的吸附均符合Langmuir方程,诺氟沙星的存在抑制了胡敏酸对铜的吸附,一个原因是铜与诺氟沙星形成带正电的络合物,胡敏酸对该络合物的亲和力比铜低,另一个原因是带正电的诺氟沙星阳离子与铜在胡敏酸上产生了竞争吸附,导致铜在胡敏酸上的吸附量降低。pH从3.0升高至5.5时,铜单独存在以及铜与诺氟沙星共存时,铜在胡敏酸上的吸附量均随pH的升高而增加,表明铜离子及带正电的铜与诺氟沙星的络合物是通过阳离子交换作用和静电作用力吸附到胡敏酸上。热力学实验结果表明,诺氟沙星存在时铜在胡敏酸上的吸附是一个吸附热及混乱度增加的过程。     

新疆棕漠土无机胶体对Cu2+的吸附特征研究

选用采自新疆阿克苏地区典型的棕漠土壤,用模拟吸附方法研究棕漠土无机胶体在不同阴阳离子作用下对Cu2 的吸附特征,得出:棕漠土无机胶体对铜的等温吸附曲线可以用Langmuir等温方程式拟合,解吸后,铜在胶体内的残余量与加入溶液的浓度呈很好的一次函数关系;随着加入支持电解质浓度的增加,胶体对铜的吸附量逐渐减少;不同电解质溶液对土壤无机胶体吸附铜的影响不一样,在Cl-存在下,对铜竞争吸附的影响K >NH4 >Na ;当支持电解质阳离子浓度相同时,阴离子对胶体吸附铜的影响都为SO42->Cl-     

木薯渣基生物质炭对水中Cd2+ Cu2+的吸附行为研究

以木薯渣为原料,制备不同温度(350、450、550℃)的生物质炭(BC350、BC450、BC550),对其性质进行表征,探究吸附时间、溶液初始浓度、温度、p H对生物质炭吸附Cd~(2+)、Cu~(2+)作用的影响。结果表明:生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附平衡时间随着生物质炭热解温度的升高而缩短,伪二级动力学模型能较好地描述吸附动力学特性(R20.983)。吸附等温线符合Freundlich模型和Langmuir模型,但Freundlich模型拟合的线性更好,R2分别在0.951~0.998和0.992~0.998之间,说明生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附为多层吸附。lg KF值表示吸附能力,随生物质炭热解温度的升高而增大,说明BC550吸附效果最好,对Cd~(2+)、Cu~(2+)的最大吸附量分别为15.55和5.44 mg·g-1。生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附具有自发的特性,吸附量随p H的增加先增加后下降,最适p H分别为5.5和6.5。     

腐植酸和Cd2+对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响

为探究地下水中腐植酸(HA)和Cd~(2+)复合污染物对黏土胶粒在饱和多孔介质中迁移的影响,本文选择蒙脱石和高岭石两种黏土胶粒作为研究对象,采用同步注射柱实验,在饱和石英砂柱中分别同步注射黏土胶粒与腐植酸、Cd~(2+)或腐植酸+Cd~(2+)混合液,来研究腐植酸和Cd~(2+)与黏土胶粒的共迁移。结果显示:高岭石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(3.72 min-1)仅有Cd~(2+)(2.82 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(2.01 min-1)仅有腐植酸(0.46 min-1);蒙脱石在石英砂柱中的沉降速度依次为:无Cd~(2+)无腐植酸(1.02 min-1)仅有Cd~(2+)(0.97 min-1)Cd~(2+)与腐植酸共存(0.85 min-1)仅有腐植酸(0.30 min-1)。研究结果表明,腐植酸和Cd~(2+)对蒙脱石和高岭石胶粒的迁移效果比较一致,它们均能促进两种黏土胶粒的迁移,促进作用腐植酸最强而Cd~(2+)较弱;腐植酸和Cd~(2+)之间存在拮抗作用,即二者的加合作用反而小于腐植酸单独作用。通过对黏土胶粒的粒径和Zeta电位进行测试分析,可推测腐植酸和Cd~(2+)是通过不同的机理来促进黏土胶粒的迁移:腐植酸通过改变黏土胶粒表面的电性来抑制黏土胶粒的沉降,而Cd~(2+)通过促使黏土胶粒聚凝来降低其沉降。这些发现有助于更好地理解天然土壤胶粒在环境中的迁移和浓度分布。     

陕西土壤的粘粒矿物组成

对陕西省11个主要土类50个样本的粘粒进行研究结果表明,发育在黄土母质上的黄绵土、黑垆土、(土娄)土和褐土,粘粒矿物以水云母为主,并含有一定量的绿泥石、高岭石和少量蒙脱石;在红棕色粘黄土母质上发育的黄褐土和水稻土,粘粒矿物仍以水云母为主,但含有较多量的高岭石和蒙脱石;山地黄棕壤、山地棕壤、山地暗棕壤、森林草甸土和亚高山草甸土粘粒普遍富含水云母,蛭石和绿泥石,其主要矿物组合有明显的不同。