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Cd2+、Pb2+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Cd2+、Pb2+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Cd2+、Pb2+的吸附效果。在Cd2+、Pb2+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,Cd2+、Pb2+的去除率分别达到92.2%、90.0%。[结论]花生壳粉对Cd2+、Pb2+的吸附等温线符合Langmuir模式。     

植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd~(2+)的吸附研究

[目的]探讨植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+的最佳吸附条件。[方法]以植酸与海泡石为原料,制备出植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+进行吸附,分析吸附剂用量、pH、温度、Cd2+浓度、吸附平衡时间等因素对吸附剂吸附性能的影响。[结果]植酸海泡石复合重金属吸附剂吸附Cd2+的最佳条件为:吸附剂用量为18 g/L,温度为30℃,pH=3.8,Cd2+浓度为48 mg/L,吸附时间60 min。[结论]该研究为含镉废水的处理提供了科学依据。     

氧化黑液木素-Pb~(2+)、Cd~(2+)螯合物稳定性的初步研究

酸析木素法是处理造纸黑液的有效方法之一 ,但由于木素产品的市场有限 ,严重制约了该方法的应用 .因此 ,开拓造纸黑液木素的应用范围 ,成为当前十分活跃的研究领域[1] .造纸黑液木素是一类酚型网状大分子 ,含有一定的活性基团 ,尤其是通过结构改性 ,表现出较强的螯合能力 .本文应用离子交换平衡法研究了氧化造纸黑液木素与Ｐｂ2 + 、Ｃｄ2 + 的螯合作用 ,并定量计算了螯合物的稳定常数 .1　材料与方法粉末态造纸黑液木素 (山东晨鸣纸业集团碱木素车间 ) ,经稀硝酸氧化[2 ] 得氧化木素 (ＯＬＧ) ;732型强酸性阳离子交换树脂 (广州市化学试剂…     

土壤中耐Cd~(2+)和Cu~(2+)微生物的分离及吸附特性的研究

为了研究重金属污染的生物治理措施,采用马铃薯培养基从土壤中分离筛选获得了具有耐Cd2+和Cu2+菌株,对该目标菌株进行了形态学观察和生长特性的测定,采用原子吸收法测定了该菌株对Cd2+和Cu2+的吸附能力。结果表明:初步确定所获得的目标菌株属于酵母菌类,最适生长pH为8.5,最适生长温度为28℃。该目标菌株对Cd2+的最高耐受浓度为16mmol·L-1,对Cu2+的最高耐受浓度为4mmol·L-1。该目标菌株对Cd2+和Cu2+的最大吸附率和最佳吸附时间不同。     

Cu~(2+)和Cd~(2+)对活性污泥吸附Pb~(2+)的竞争吸附影响效果研究

[目的]通过批量吸附试验,研究Cu2+和Cd2+对活性污泥吸附Pb2+的竞争吸附影响效果。[方法]在单金属、双金属和三金属体系中,不同的pH和不同的初始浓度条件下,对比了活性污泥对Pb2+的生物吸附性能。[结果]吸附时间、pH和初始重金属离子浓度对活性污泥吸附Pb2+具有显著影响。分别采用Langmuir和Freundlich吸附模型,拟合了单金属Pb2+的吸附曲线,其中,Langmuir吸附模型可较好地表征污泥对Pb2+的吸附特性。在单一金属吸附情况下,活性污泥对Pb2+的最大比吸附量(Qe)为186.81 mg/g。在双金属吸附体系中,当添加30 mg/L Cu2+时,Qe减少为138.94 mg/g,相反,当添加30 mg/L Cd2+时,Qe上升为214.58 mg/g。在偏好吸附试验中,在初始吸附量基本相同的情况下,加入第二种金属后,Pb2+的解吸附量为0.089 mmol/L,而Cu2+的解吸附量为0.300 mmol/L。[结论]在多金属吸附体系中,低浓度Cd2+对污泥吸附Pb2+有促进作用,但高浓度会抑制吸附过程;Cu2+不论低浓度还是高浓度,都对污泥吸附Pb2+有抑制作用,且抑制作用大于Cd2+。相对于Cu2+,活性污泥对Pb2+有更好和更稳定的吸附能力。     

黄河沉积物对Cd~(2+)的吸附及其形态转化影响的实验研究

采用现场采样及室内分析方法,研究了黄河沉积物对Cd2+的吸附及吸附作用对Cd形态转化的影响。结果表明,Cd2+的吸附等温线属于Langmuir型,Cd2+的吸附强烈地依赖于pH值,离子强度的升高、泥沙浓度的增加以及温度的降低均不利于Cd2+吸附;Cd2+被黄河沉积物吸附后主要转入可交换态和碳酸盐结合态,决定了由Cd造成的污染不易消除。     

改性柿子废渣对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能研究

以实验室酿酒后得到的柿子废渣为原料,利用其主要成分纤维素和单宁制备生物吸附剂,并通过对生物吸附剂进行化学改性增加其吸附效率,对溶液中重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)进行吸附行为研究。结果表明:烘干的柿子废渣对重金属中Pb~(2+)和Cd~(2+)存在吸附作用,并对其进行吸附等温线研究,得到吸附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为46.08和25.00mg/g,而经NaOH改性后的柿子废渣附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为106.75和46.54mg/g,改性后吸附容量约是改性前吸附容量的2倍多,说明改性后效果显著。研究表明,经改性后的生物吸附剂成本较低、绿色环保,具有很大的潜在开发价值,并实现废渣的二次利用,为柿子产品的综合开发利用提供了新的途径。     

Cd~(2+)和Ni~(2+)对小麦毒性的比较研究

研究了两种相同价态的重金属离子 Cd2＋和 Ni2＋在不同浓度下对小麦种子萌发及其幼苗生长的毒害作用。实验结果表明，随着 Cd2＋和 Ni2＋浓度的增加，小麦种子的发芽数量、速度和质量，根和芽的生长速度及萌发种子的α－淀粉酶活性均降低。浓度较低时， Cd2＋的毒性大。反之， Ni2＋的毒性大。推测 Cd2＋和 Ni2＋影响小麦生长发育的机理是不同的。     

黑藻吸附Cd~(2+)和Cu~(2+)的拓展Langmuir模型研究

运用沉水植物修复低浓度重金属污染是一种廉价和清洁的技术。采用摇床振荡试验方法,研究了不同pH条件下,沉水植物——轮叶黑藻鲜样对重金属镉和铜的吸附特征。结果表明,pH值对吸附结果影响较大,黑藻对镉和铜的吸附,最适宜的pH值分别为7.0和5.0。在选用的3个拓展Langmuir模型中,模型A拟合效果最好,模型B大大低估了黑藻对重金属镉和铜的吸附能力,模型C则略偏高,表明沉水植物黑藻对重金属镉和铜的吸附与离子所带电荷关系不大,且没有产生吸附剂-重金属-H+的复合式吸附产物(BMH)。运用模型A的回归参数,绘制的三维吸附网格图清晰阐明了不同H+浓度下,黑藻对重金属镉和铜的吸附曲面特征。拓展Langmuir模型A的计算值与实测值的对比表明:24mg·L-1≤C0≤72mg·L-1时,78%的镉吸附量计算值与实测值偏差控制在22%以内,90%的铜吸附量计算值与实测值偏差控制在10%以内。研究不同pH条件下黑藻对镉和铜的生物吸附特征,将有助于对沉水植物修复低浓度重金属污染技术的理解和规范。     

两性-非离子表面修饰剂复配修饰土娄土吸附Cd~(2+)的动力学

【目的】研究两性表面修饰剂和非离子表面修饰剂复配修饰土娄土对重金属Cd2+的吸附动力学特征,为两性-非离子表面修饰剂复配修饰土娄土对重金属Cd2+的吸附特征和机制的研究提供理论依据。【方法】以原土,即未修饰土娄土(CK)为对照,以十二烷基二甲基甜菜碱(BS)作为两性表面修饰剂,辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP)作为非离子表面修饰剂,采用批处理方法,研究20,40℃时,BS单一修饰和不同比例BS与OP复配修饰土娄土对Cd2+的吸附动力学。【结果】在20和40℃,BS-OP复配修饰土娄土吸附Cd2+的快速吸附阶段平均速度(Vf)分别表现为100%BS50%BS≈50%BS+50%OP100%BS+100%OP≈100%BS+50%OPCK50%BS+100%OP;100%BS100%BS+50%OP100%BS+100%OP50%BS50%BS+50%OP≈50%BS+100%OPCK。BS修饰比例相同时,修饰土娄土的Vf总体上随着OP修饰比例增大而下降;OP修饰比例相同时,随着BS修饰比例的增加,修饰土娄土的Vf均增大。【结论】在两性-非离子表面修饰剂复配修饰土娄土对Cd2+的吸附过程中,BS起促进作用,OP起抑制作用,描述修饰土娄土吸附Cd2+的较佳模型是双常数动力学模型。     

长链两性修饰土对Cd2+的吸附动力学

以两性表面修饰剂十八烷基二甲基甜菜碱(Bs-18)修饰的(土妻)土土样为研究对象,在Cd2+单一条件和与苯酚共存的复合条件下,通过不同的速度参数研究了修饰土样对Cd2+的吸附动力学特征,并对吸附机制进行探讨.结果显示.在20℃和40℃温度下单一、复合两种处理的条件下,不同修饰比例BS-18修饰土样的各速度参数均大于未修饰土样,且总体上均随着修饰比例的增加而增大,表明修饰可以显著加快填土土样对Cd2+的吸附速度;吸附反应分为快速反应和慢速反应2个阶段,总反应平均速度Vt由快速吸附反应速度Vf和慢速吸附反应速度Vs共同决定;温度升高,单一处理Cd2+的总反应平均速度基本不变,复合处理则下降;加入苯酚可以加快Cd2+的总反应平均速度,40℃时则表现为抑制效应.cd2+吸附速度的描述以双常数方程动力学模型为最佳模型,模型参数A、B值可以用来描述吸附速度的大小.     

有机质和铁氧化物对水稻土吸附Cd2+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。     

镉胁迫对花生种子萌发及幼苗生理特性的影响

通过研究Cd2+胁迫下花生种子萌发及幼苗的主要生理指标的变化,探讨了镉胁迫对花生种子萌发和幼苗生长的毒害机理。结果表明:Cd2+浓度为0~80 mg/L时,各处理间种子发芽势无显著差异,当Cd2+浓度达到20 mg/L时,出苗率随Cd2+浓度升高明显降低,并且,Cd2+浓度与出苗率极显著负相关(r=-0.97**);Cd2+浓度与株高和根长呈极显著和显著负相关(r=-0.844**,-0.752*);与根系活力、叶绿素a含量、叶绿素b含量均呈极显著负相关(r=-0.852**,-0.993 7**,-0.817 8**);与幼苗生物量、CAT活性与Cd2+浓度呈显著负相关(r=-0.705*,-0.068 18*)。为有效缓解花生早期镉伤害提供了理论依据,也为农业镉污染研究和治理以及污染生态学的研究提供了理论基础。     

芦苇菖蒲和水葱对水体中Cd富集能力的研究

通过对芦苇、菖蒲和水葱在6种Cd浓度(0.5、1.0、5.0、15.0、30.0、60.0mg·L-1)处理条件下的水培实验,测定分析了3种湿地植物及其不同生长部位对于Cd的富集能力.结果表明,3种湿地植物在不同cd处理浓度条件F的Cd的富集能力表现出明显的差异性.植株地上和地下部分富集的Cd含量均随着水培溶液中Cd处理浓度的增加而增加,呈现出显著的正相关关系.菖蒲对水体中的Cd具有最强的富集能力,而芦苇对Cd的富集能力最弱.高浓度的Cd处理会显著促进3种湿地植物对Cd的吸收和富集,低浓度条件对植物的Cd富集能力没有明显影响.3种湿地植物地下部分对水体中Cd的富集能力显著大于地上部分,均达到1倍以上.水葱、菖蒲、芦苇均能够有效吸收水体中的Cd,对Cd的去除最高分别可达10 074.17、14 759.33 mg·k-1和4 620.00 mg·kg-1,均可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种,用于重金属Cd污染水体的生物修复.     

水稻镉离子流速的基因型差异及其与镉积累量的关系研究

为了研究水稻镉(Cd)积累量与其流速之间的关系,采用非损伤微测技术对四种基因型水稻根系不同部位和根茎维管束组织中的镉离子(Cd2+)流速进行了测定。结果表明,根系不同部位的Cd2+流速存在显著差异,伸长区的Cd2+流速显著大于根冠,根毛区和根毛,且在基因型间存在明显差异。根系伸长区维管束组织的最大Cd2+流速比其表皮细胞的流速大1倍以上,基因型间的差异较小。茎秆维管束组织中的Cd2+流速在基因型间的差异非常显著,T优705各部位的Cd2+流速都明显大于其他品种,且稳定性较好,致使其根系和地上部的Cd积累量也显著大于其他品种。根茎维管束组织中的Cd2+流速能够准确地反映不同水稻品种转运和积累Cd的潜力。     

改性白果壳对水溶液中重金属镉的吸附研究

为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并通过模型拟合、电镜扫描(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,WSK是一种理想的Cd2+吸附剂,其吸附性能受温度、pH、反应时间、Cd2+初始浓度的影响。吸附量与体系温度呈正相关,温度越高吸附量越大;随pH的增加吸附量先升高后降低,pH为5.5时,吸附效果最佳;在60 min后基本达到吸附平衡;随着Cd2+初始浓度的升高,WSK对水中Cd2+的吸附量逐渐增加,当Cd2+浓度为300 mg·L-1时,去除率为94.49%,基本达到吸附饱和。WSK对水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,决定系数R2为0.94,最大吸附量为119.76mg·g-1;吸附过程符合二级动力学吸附模型,R2为0.999 5。SEM照片显示WSK表面呈多孔结构,增加了WSK的比表面积、孔容及表面吸附位点,这有助于提高其吸附性能。红外光谱图分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等离子活性官能基团与Cd2+配位结合,其中-COO-起重要作用。     

Cu2+、Cd2+胁迫对小麦幼根SOD活性及其基因表达的影响

采用水培试验探索不同浓度(0 mg/L、5 mg/L、30 mg/L和60 mg/L)Cu2+或Cd2+胁迫(24 h、48 h、72 h和96 h)后对小麦幼根超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative PCR, Real-time Q-PCR)检测Cu/ZnSOD基因表达。结果表明,Cu2+胁迫处理72 h后,各处理SOD活性均较对照极显著提高(P<0.01),且30 mg/L浓度下SOD酶活性最高,是对照的3.67倍;而Cd2+胁迫处理后,幼根SOD活性整体呈现“升-降-升”的趋势,胁迫前期酶活性的降低程度与Cd2+浓度成正比,至72 h酶活性最低。Cd2+胁迫条件下Cu/ZnSOD的表达量明显高于Cu2+胁迫。不同时间Cu2+胁迫下,Cu/ZnSOD基因表达均呈现5 mg/L浓度处理高于60 mg/L和30 mg/L,表明低浓度促进而高浓度抑制该基因表达;而对于Cd2+胁迫,Cu/ZnSOD基因随浓度的升高和时间的延长呈现明显下降趋势,至96 h最低。本实验结果表明,Cu2+、Cd2+胁迫处理后浓度对基因表达的影响较大。该结果为深入探讨重金属胁迫下小麦幼根中SOD特性的研究提供理论参考和技术支持。     

阴离子淀粉微球吸附姜黄素工艺的研究

[目的]分析优化阴离子淀粉微球吸附姜黄素的工艺条件。[方法]以姜黄素作为载药体,研究响应面法优化阴离子淀粉微球吸附姜黄素吸附量的最佳工艺条件。通过单因素试验和Plackett-Burman试验确定了乳化剂用量、交联剂用量、三聚磷酸钠用量和浸泡时间4个主要因素对阴离子微球吸附姜黄素的影响,根据中心组合设计原理采用4因素3水平的响应面分析法,获得阴离子淀粉微球吸附姜黄素的最佳工艺条件。[结果]试验表明,阴离子淀粉微球吸附姜黄素的最佳条件为:乳化剂用量0.599 g,交联剂的用量为3.001ml,三聚磷酸钠用量为0.8 g,浸泡时间为8.5 h,姜黄素吸附量预测值为2.332 mg/g,验证值为2.367 mg/g,与预测值的相差0.035 mg/g。[结论]研究可为阴离子淀粉微球的载药性能和开发利用以及淀粉的深加工开发利用提供依据。