Cu^2＋、Zn^2＋复合条件下Cd^2＋在陕西5种土壤中的吸附

通过平衡吸附的方法,研究了Cd2＋在单一及与Cu2＋、Zn2＋复合条件下,在陕西塿土、黄绵土、黑垆土、黄褐土、砂土5种土壤中的吸附特征,并通过多重相关分析探讨了其吸附机制。结果表明,在20、30℃条件下,Cd2＋在各供试土样中吸附等温线总体上呈H或L型等温线形式,黑垆土对Cd2＋总是吸附最强,而砂土的吸附总是最弱;Cd2＋吸附的温度效应呈现升温负效应特征,塿土土样中,Cu2＋的共存对其温度效应影响较大,而在其他4种土样中Zn2＋的共存具有较大影响;Cu2＋、Zn2＋的共存均降低了Cd2＋的吸附量,具有显著的拮抗作用;Freundlich模型是描述Cd2＋吸附等温线最佳模型。相关分析结果表明,Cd2＋在土壤中的吸附主要以电性引力吸附为主,Cu2＋的共存主要和其与土壤有机质之间的络和吸附等化学吸附作用有关,因此其对Cd2＋以化学竞争性吸附的影响相对较弱,而Zn2＋共存吸附与Cd2＋吸附机制类似,因此表现出Zn2＋共存对Cd2＋吸附影响较大的特点。     

改性花生壳对水中Cd^2＋和Pb^2＋的吸附研究

用高锰酸钾对花生壳进行改性,制成改性花生壳吸附材料,并进一步就该吸附剂对水中重金属离子Pb^2＋、Cd^2＋的吸附去除性能进行了考察,结果表明,吸附在18h后基本达到平衡,吸附Pb^2＋和Cd^2＋最佳初始pH值分别为4.5和6.5,对Pb^2＋的吸附量最大达到104.75mg·g^-1,对Cd^2＋的吸附量最大达到43.11mg·g^-1。对Pb^2＋和Cd^2＋在该吸附剂上的竞争吸附研究结果表明,竞争吸附的干扰使得Cd^2＋的吸附量降低88.47%,Pb^2＋的吸附量降低20.80%,且Pb^2＋的吸附量为Cd^2＋的5-6倍,吸附剂对重金属离子的吸附选择顺序为Pb^2＋〉Cd^2＋。     

菲和Cu^2＋在黑垆土上的吸附及其交互影响

采用批平衡法,研究了菲和Cu2＋在黑垆土上的吸附及其交互影响。结果表明,菲和Cu2＋在黑垆土上的吸附动力学曲线较好符合一级动力学方程,菲在黑垆土上的吸附主要通过分配作用,其吸附等温曲线符合线性Henry方程,Cu2＋的存在抑制菲在黑垆土上的吸附;而Cu2＋在黑垆土上的吸附主要通过表面吸附和专性吸附作用,其吸附等温曲线符合Freundlich方程,菲的存在促进了Cu2＋的吸附;对菲和Cu2＋来说,pH均是影响黑垆土吸附的主要因素,黑垆土对Cu2＋的吸附量随着土壤溶液pH值的增加而增加,而对菲的吸附量随着pH增加而降低。     

棕壤Cd^（2＋）吸附特征及有机物料分解产物的影响

研究了棕壤上Cd2 的吸附特征及草炭、猪粪和蚯蚓粪3种有机物料的不同分解产物(水溶性和非水溶性)对棕壤Cd2 吸附特征的影响。结果表明,Langmuir模型适于描述棕壤对Cd2 的吸附特征。温度升高棕壤对Cd2 的吸附量增加。热力学参数分析表明,Cd2 在棕壤表面的吸附反应为熵增加的自发过程。3种有机物料对Cd2 平衡吸附量影响顺序大致为非水溶性分解产物>水溶性分解产物;其中草炭分解产物>猪粪分解产物>蚯蚓粪分解产物。     

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Cd^2 和Ni^2 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Cd^2 和Ni^2 浓度的增加，小麦咱子的发芽数量、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，Cd^2 的毒性大。反之，Ni^2 的毒性大。推测Cd^2 和Ni^2 影响小麦生长发育的机理是不同的。     

南海湖表层沉积物对Cd^2＋的吸附-释放研究

通过吸附实验及释放实验,研究了包头市南海湖表层沉积物对Cd^2＋的吸附、释放作用。结果表明,Cd^2＋在南海湖沉积物上的吸附既符合Langmuir型又符合Freundlich型,且以Langmuir型为最佳;Cd^2＋的吸附对pH值依赖程度较高,随pH值的增高而增强;温度的降低,离子强度和泥沙浓度的增加,均不利于南海湖沉积物对Cd^2＋的吸附。在6 h以内,Cd^2＋的释放百分率随时间的增加而增大,并于6 h达到极值,6 h后急剧下降,并在10 h后趋于平稳;Cd^2＋的释放百分率随pH值的升高而降低。弱酸至碱性环境有利于Cd^2＋的吸附,酸性环境有利于Cd^2＋的释放。     

砂壤中铜的吸附行为及其影响因素研究

研究了果园附近砂壤中Cu的吸附行为，并探讨了pH值及土壤有机质对吸附的影响。结果表明，供试土壤对Cu的吸附行为可用Freundlieh方程拟合，电性吸附态Cu较易解吸；而专性吸附态Cu较难解吸。动力学实验表明，最初4h内的吸附量占总吸附量的60％以上，8h后达到平衡；而解吸在最初30min内占了近80％，2h后可达平衡。低pH值时，H^＋和Cu发生竞争吸附，可明显抑制土壤对Cu的吸附；随pH值的升高，抑制作用减弱，其logKd与pH呈线性正相关；在中性和偏碱性范围，pH值对土壤吸附Cu的影响不大。原土去除有机质后对Cu的分配系数降低了10倍。     

生物碳促进水稻土镉吸附并阻滞水分运移

该文以研究生物碳施加对中国南方酸性水稻土中镉的吸附能力和水分运移能力的影响为研究目的。以中国南方稻田耕层(0～20cm)和下层(>60～80cm)的土壤为研究对象,采用批量平衡法研究不同的生物碳添加量及其粒径对土壤中重金属镉吸附的影响;采用柱法研究生物碳对土壤水分运移能力的影响。结果表明,生物碳添加可提高土壤pH值,对于耕层土壤,细碳(粒径为<0.075mm)添加量为3%、6%、9%时,土壤pH值分别提高了1.04、1.45和1.50;粗碳(粒径为0.5～1mm)添加量为3%、6%、9%时,土壤pH值分别提高了0.42、0.97和1.15;但pH值的增量会随生物碳添加量的增加而减缓。利用Freundlich、Henry、Langmuir和Temkin模型对土壤中镉的吸附进行拟合,可得在试验浓度范围内,Freundlich模型的拟合结果最好,其相关系数R2均在0.99以上。生物碳可提高土壤对镉的吸附能力且细碳对于提高土壤对镉吸附能力的效果更为显著。耕层土壤中细碳添加量为3%、6%、9%时,Freundlich模型中的吸附系数K分别增加了106.63%、182.32%和240.51%;下层土壤中细碳和粗碳添加量为3%时,Freundlich模型中的吸附系数K分别增加了39.72%和7.12%。就2种粒径的供试生物碳而言,生物碳的添加比例越大、颗粒越细越容易导致土壤的水分运移能力降低。细碳添加量为1%时,即可造成土壤水分运移能力明显降低,而粗碳添加量为3%时,土壤水分运移能力没有显著变化。因此,实际生产中应综合考虑生物碳对土壤理化性质的影响来确定生物碳添加量及粒径范围,宜施加粗碳且适宜的添加量为3%左右。该研究可为水稻土中生物碳的施加量及粒径选择提供参考。     

pH和有机酸对酸性紫色土吸附-解吸镉的影响

选择酸性紫色土,研究pH和有机酸对紫色土吸附镉的影响。结果表明,pH在1.0～5.0的范围内,Cd^2＋的解吸率从接近100%急剧降低到20.0%。当pH〉5.0,Cd^2＋的解吸率缓慢下降。相对较低的有机酸浓度（≤10^-3mol/L）限制了Cd^2＋解吸,而较高的有机酸浓度则增加了Cd^2＋的解吸。柠檬酸和醋酸在较高浓度（〉10^-3mol/L）时极大地促进了Cd^2＋的解吸,其次是苹果酸,最小的是酒石酸。     

重金属离子在土壤中的竞争吸附动力学初步研究Ⅱ.铜与镉在褐土中竞争吸附动力学

用液流法研究了重金属离子铜与镉的在褐土中的竞争吸附动力学特性,用LJ吸附动力学方程结合竞争系数对铜与镉的竞争吸附动力学过程进行了描述.竞争性弱的镉离子吸附曲线出现"过饱和点",镉在开始时占据的吸附位量的一部分,随着吸附过程的延续被铜逐渐交换占据,镉的吸附量由"过饱和点"逐渐下降,最后趋于竞争平衡;在试验温度区间内,单一离子及竞争离子在褐土中的吸附量均随温度的升高而增大;吸附速率随温度的升高而减小,阿仑尼乌斯经验方程不能符合本试验结果,显示出铜及镉在供试褐土中的吸附动力学有其特殊性.温度和pH值的升高对镉的竞争有利,但镉在褐土中的吸附竞争能力远小于铜.     

可变电荷土壤和恒电荷土壤CI^—吸附特性的研究

对不同浓度KCI和不同pH下，3种可变电荷土壤和4种恒电荷土壤CI^-吸附量进行了测定。结果表明，土壤CI^-吸附量随平衡CI^-浓度C（e）增加而增大，恒电荷土壤呈线性，可变电荷土壤在添加CI^-0.5-5.0mmol/L下，符合Langmuir吸附等温式。同一浓度下的CI^-吸附量及其随浓度增加的速率均为砖红壤＞红壤＞赤红壤＞黄棕壤＞棕壤、暗棕壤和黑土，与这些土壤所带正电荷量顺序相一致。Langmuir方程K值较小且几种土壤差异不大。恒电荷土壤对CI^-的吸附量很小，在浓度较低时常出现负吸附，其吸附机理可能更多的是与K^ 吸附时的同时吸附。7种土壤CI^-吸附量均随pH增加而降低，但降低强度可变电荷土壤远大于恒电荷土壤。     

pH对砷在贵州红壤中的吸附的影响

本文研究了贵州遵义红壤中pH对砷(As)的吸附和形态的影响。结果表明,当溶液中As的浓度增大时,土壤对As的吸附量增大,吸附率逐渐降低,As从红壤的低能位点位逐渐进入到高能位吸附点位,吸附反应速率减慢。Langmuir方程拟合等温吸附效果较好,可决系数达到0.969 (P < 0.001)。体系pH是影响红壤对As吸附、解吸的重要因素,As的吸附量随着体系pH的升高而降低,吸附态As的解吸量随着体系pH的升高而增大。酸性环境(pH = 4 ~ 6.5)有利于As的吸附,碱性环境(pH = 7 ~ 8.5)有利于As的解吸。     

不同pH值条件下重金属Pb~(2+)的吸附解吸研究

采用1次平衡法研究了不同pH值条件下重金属Pb2+的吸附解吸特性。研究结果表明,吸附量随平衡浓度的增加而增大,随pH值的升高而增大。初始浓度为100mgL-1和pH值为7分别为初始浓度和pH值的变化敏感阈值。解吸量随吸附量的增加而增大,解吸量随吸附量变化而变化的幅度随pH值的增大而减小。解吸量随pH值的增大而减小。解析率大小顺序为:pH=3>pH=5>pH=7>pH=9>pH=11。     

湖库底泥对环丙沙星吸附特性的研究

为探明环丙沙星在湖库底泥中的吸附特性,以长春市新立城水库底泥为供试样品,利用OECD guideline 106批平衡吸附试验方法,研究环丙沙星在底泥中的吸附行为,并探讨pH和Ca~(2+)强度对环丙沙星吸附过程的影响。结果表明:环丙沙星的等温吸附能较好的拟合Herry-Freundlich和Herry-Langmuir复合吸附等温方程,其中Herry-Langmuir方程的拟合效果更好,相关系数r=0.995 3,达到差异极显著水平。环丙沙星在底泥中的整个吸附过程符合准二级反应动力学方程,吸附参数k=8.76×10~(-3)kg/(min·mg)。研究发现,pH值在3~11的条件下,环丙沙星的吸附量随pH的增加呈先升高后降低的趋势。当pH=5时,吸附效果最好,可吸附环丙沙星总量的99.75%,强酸性和强碱性条件均不利于底泥对环丙沙星的吸附。随电解质中CaCl_2浓度的增加,底泥对环丙沙星的吸附能力降低,吸附量减少。当Ca~(2+)浓度增加到1.5mol/L时,Ca~(2+)和环丙沙星二者间的竞争性吸附逐渐达到平衡,底泥对环丙沙星的吸附量不会再随Ca~(2+)浓度的增加而变化,此时吸附量为总量的62.34%,由此可推断阳离子交换是环丙沙星在底泥中吸附过程的重要机制之一。     

不同来源腐殖酸对铜吸附量和吸附机制的研究

本研究从三种供试材料:草炭、褐煤和风化煤中提取腐殖酸,采用NH4OAc和EDTA两种解吸剂,研究三种来源腐殖酸对Cu2+的吸附能力和吸附机制。研究结果表明:三种来源腐殖酸对Cu2+的吸附在吸附量上没有明显差异,但吸附机制却并不完全相同。三种来源腐殖酸对Cu2+的吸附均主要通过离子交换和络合(或螯合)作用,其中,草炭和褐煤提取的腐殖酸的离子交换作用显著大于风化煤提取的腐殖酸,而风化煤提取的腐殖酸的络合(或螯合)作用则明显大于草炭和褐煤提取的腐殖酸。     

离子强度、Cd2+和pH对生物碳吸附西玛津的影响

本研究考察了离子强度、重金属(Cd₂ )和pH对200 °C和400 °C下制备的玉米秸秆生物碳(分别记作CS200和CS400)吸附西玛津的影响。结果表明,炭化程度较高的CS400对西玛津的吸附能力(log K_oc)高于炭化程度较低的CS200,因为CS400具有较强的疏水性、较多的芳香碳且较大的比表面积。尽管H-键作用可能会发生,但是CS400的主导吸附机制为疏水作用、电荷转移(π-π*)作用和孔填充作用,而CS200的主导吸附机制为分配作用。两种生物碳对西玛津的吸附几乎未因离子强度增大和Cd₂ 的存在而受到影响,表明西玛津和生物碳之间未发生离子交换和Cd₂ 并没有起到键桥离子的作用。低的pH有利于两种生物碳对西玛津的吸附。负载西玛津后,CS400的zeta电位显著降低证实了电荷转移(π-π*)的重要作用,而CS200的zeta电位降低不明显说明分配作用为主导。Cd₂ 的存在几乎未改变两种生物碳吸附西玛津的zeta电位表明特定位点的表面吸附并不是生物碳吸附Cd₂ 的主导机制。离子交换可能是生物碳吸附Cd₂ 的主导机制,这也很好解释了CS200比CS400吸附更多的Cd₂ 和Cd₂ 的存在对两种生物碳吸附西玛津几乎未产生影响的原因。