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。     

Cu2+、pb2+、Zn2+在狗牙根中的迁移模拟研究

以模拟江水—狗牙根构成的有机体系为研究对象,通过动态模拟试验,研究了外源重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一及复合处理时对狗牙根生长及重金属在狗牙根中的富集迁移情况。研究结果表明:低浓度的Cu2+、Pb2+、Zn2+对狗牙根生长有利,较高浓度时对其生长有抑制作用;复合处理表明,在狗牙根的生长方面,Cu2+与Pb2+、Zn2+之间存在协同作用,Pb2+、Zn2+之间存在拮抗作用;狗牙根主要通过根、茎富集重金属离子,随着处理浓度的增加,迁移富集量逐渐增大,狗牙根中重金属离子的迁移能力表现为Pb2+>Zn2+>Cu2+,迁移富集量根>茎;重金属在狗牙根中的迁移富集过程中,Cu2+对Pb2+、Zn2+,Pb2+、Zn2+相互之间存在拮抗作用;狗牙根能明显降低江水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的含量,是环境修复优良物种。     

Pb~(2+)·Cu~(2+)诱发蝌蚪红细胞微核及核异常的研究

[目的]研究不同浓度的Pb2+、Cu2+对蝌蚪红细胞微核率和核异常率的影响。[方法]采用微核试验法,分别配制不同浓度的Pb2+(0.125～20.000 mg/L)、Cu2+(0.01～0.15 mg/L)溶液,并以经曝气后的自来水为对照进行诱发蝌蚪红细胞微核及核异常的研究。[结果]毒染1周后,大于等于0.5 mg/L的Pb2+组及所有Cu2+组蝌蚪红细胞微核细胞率及核异常细胞率均大于对照组,且蝌蚪红细胞微核率及核异常率在该试验浓度范围内随离子溶液浓度的升高而增大。其中,Cu2+的毒害又明显严重于Pb2+。[结论]为探讨Pb2+和Cu2+的毒害机制,及研究分析污水对水生生物的毒害机理提供了新的科学依据。     

Pb~(2+)对校园污水SBR系统的影响

研究了在COD去除和脱氮除磷两种运行模式下Pb2+对校园污水SBR处理系统的影响。通过曲线模拟,发现在COD去除模式和脱氮除磷模式下,Pb2+对SBR胁迫的临界浓度分别为34.800和0.214 mg/L,脱氮除磷模式对Pb的胁迫比COD去除模式更为敏感。在Pb临界浓度内,污水SBR处理系统中的污泥对Pb的平均富集系数仅为0.060 7,且污泥中Pb的含量远远低于农用污泥中污染物控制标准GB4284-84(300 mg/kg)。Pb对污水SBR处理系统的运行有一定的胁迫作用。污水SBR中的污泥对Pb的富集风险不大。     

活性炭负载Fe~(3+),Cu~(2+)微波诱导氧化甲基橙

以活性炭为载体,采用浸渍-焙烧法制备了负载Fe3 ,Cu2 活性炭催化剂,并将其应用于微波诱导催化氧化处理甲基橙废水,优化了处理工艺条件.在相同去除条件下,3种改性前后活性炭催化剂对微波诱导氧化甲基橙的去除效率从大到小依次为负载Fe3 活性炭,负载Cu2 活性炭,未改性活性炭;微波催化氧化去除甲基橙最佳条件为:微波辐射功率480 W,辐射时间6 min,催化剂质量浓度40 g/L,pH为3;在该条件下,以负载Fe3 活性炭为催化剂,甲基橙的去除率可达80%以上;改性活性炭催化剂通过表面吸附-微波诱导氧化协同作用极大地提高了对甲基橙的去除效率.     

草炭溶解态有机物质与Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)络合物的红外光谱

草炭有机质提取物胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质的红外光谱研究显示 ,三者的含氧官能团组成相似 ,但基团含量差异较大 .胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质与金属离子 (Cu2 +、Cd2 +、Pb2 +、Zn2 + )络合物的红外光谱表明 ,除 -COOH外 ,-OH、C=O、-NH2 等官能团也参与了对金属离子的络合 ,但不能很好地揭示哪种金属离子具有形成络合物的最大倾向     

不同浓度重金属Pb~(2+)对水鳖生长发育的影响

本试验以水鳖为供试材料,采用室内培养的方式,探索不同浓度的重金属Pb2+对水鳖各项生理生化指标的影响和水鳖对不同浓度Pb2+的吸收效果。研究结果表明:随着培养液中Pb2+浓度的升高,水鳖的叶片和根系的正常生长受到明显抑制,其生物量随着Pb2+浓度的增加而下降,叶片的SPAD值及其各项光合指标也呈下降趋势。在不同浓度Pb2+的处理下,水鳖对Pb2+的吸收百分数均达到90%以上,可作为超富集植物净化水体重金属污染。     

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。     

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。     

Cu~(2+)和Ni~(2+)对硝化颗粒污泥的毒性作用

测定了Cu2+和Ni2+对硝化颗粒污泥的单一毒性,采用析因实验研究了Cu2+和Ni2+混合体系对硝化颗粒污泥的联合毒性.结果表明,Cu2+和Ni2+的2 h半抑制浓度EC50分别为95.23 mg.L-1和26.45 mg.L-1.由析因实验所得的响应曲面模型具有较好的优度(R2为0.975),能够较好地对混合体系的联合毒性进行预测.Cu2+和Ni2混合体系的毒性表现为拮抗作用.     

Hg~(2+)、Pb~(2+)对牛蛙坐骨神经干动作电位阈值及传导速度的影响

为了观察重金属离子(Hg2+和Pb2+)对牛蛙离体坐骨神经干动作电位传导速度的影响,探讨重金属离子Hg2+和Pb2+污染对两栖类动物牛蛙的作用,制备牛蛙离体坐骨神经干,分为Hg2+浸泡液浓度组(0.02、0.04、0.08、0.10、0.20、0.30 mg/L);Pb2+浸泡液浓度组(0.08、0.15、0.20、0.40、0.80、1.00 mg/L);Hg2+和Pb2+混合浸泡液浓度组(Hg2+0.064 mg/L+Pb2+0.080 mg/L,Hg2+0.048 mg/L+Pb2+0.160 mg/L,Hg2+0.032 mg/L+Pb2+0.240 mg/L,Hg2+0.016 mg/L+Pb2+0.320 mg/L),用BL-420F生物机能实验系统引导神经干动作电位,测定神经干动作电位阈值及传导速度。结果表明,Hg2+不同处理主要起增大牛蛙坐骨神经干阈值作用,Pb2+不同处理下牛蛙坐骨神经干阈值变化不明显,Hg2+与Pb2+联合则牛蛙坐骨神经干阈值大多表现增大且Hg2+起主要作用。Hg2+、Pb2+以及Hg2+与Pb2+联合时牛蛙离体坐骨神经干动作电位传导速度均出现不规律变化。     

Cu~(2+)和Cd~(2+)对草履虫的毒性试验

[目的]为水体环境监测中废水排放安全性评价提供参考依据。[方法]通过单一急性毒性试验和联合毒性试验,研究了金属离子Cu2+和Cd2+对草履虫的急性毒性和联合毒性。[结果]在单离子急性毒性试验中,Cu2+和Cd2+对草履虫的毒性随浓度的增高而增大,且均呈明显的剂量效应。Cu2+的1h半致死浓度(LC50)为0.32mg/L,而Cd2+的1h半致死浓度(LC50)为0.96mg/L。当Cu2+和Cd2+共存时,Cu2+的1h半致死浓度(LC50)为0.24mg/L,Cd2+的1h半致死浓度(LC50)为0.19mg/L,2种金属离子表现为协同作用。[结论]在废水排放中,不但要考虑单种金属离子对水生生物的毒害作用,而且要重视2种或多种金属离子共存时它们对水生生物的毒害作用。     

Pb~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)复合污染对茶树的影响研究

通过正交试验设计研究了溶液培养条件下Pb2+、Cd2+、Ni2+复合污染对茶树生长的影响以及茶树对Pb2+、Cd2+、Ni2+的吸收积累特性。结果表明,复合污染条件下,茶树表现出失水萎蔫、中下部叶片异常脱落和失绿黄化等受害症状。各元素在茶树体内的分布积累规律:Pb表现为吸收根>主根>主茎>枝条>叶片>新梢;Cd表现为主根或吸收根>主茎>新梢>枝条>叶片;Ni则表现为主根或吸收根>主茎>新梢>枝条或叶片。Ni2+、Cd2+在茶树体内的移动性均强于Pb2+。复合污染条件下,某一元素在茶树体内的积累量除受元素本身的性质影响外,还受到该元素的环境浓度、共存元素的性质与浓度的影响,并随茶树体部位不同,其影响顺序和作用结果也不同。     

Cu~(2+)Cd~(2+)对过氧化氢酶活性的影响及其荧光光谱研究

分别采用碘量法和荧光光谱法研究了水溶液体系中重金属 Cu2+、 Cd2+对过氧化氢酶活性的影响.碘量法结果表明, Cu2+、 Cd2+对过氧化氢酶既有激活作用也有抑制作用,这种作用与离子的浓度有关,而且在相同的浓度下, Cu2+对过氧化氢酶的作用较 Cd2+强.荧光光谱法研究结果表明, Cu2+对过氧化氢酶的荧光有较强的猝灭作用,而 Cd2+作用较弱,反映了 2种离子对过氧化氢酶活性影响的机理可能不同.从荧光猝灭结果求出 Cu2+和过氧化氢酶的结合常数 K及结合位点数 n,分别为 K=18.42 L· mol-1, n=0.5.     

Cd~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)对膨胀肾形虫的毒性效应(英文)

研究了重金属Cd2+、Hg2+和Pb2+对膨胀肾形虫(Colpoda inflata)的毒性效应。在3种重金属离子作用下,膨胀肾形虫的生长受到明显的抑制,对膨胀肾形虫的毒性从大到小依次为Hg2+、Pb2+、Cd2+。联合毒性实验结果表明,3种重金属离子的不同配比下,联合作用类型和强度有一定的差异。Cd2+-Pb2+在浓度比1∶1和毒性比1∶1时均为拮抗作用;Pb2+-Hg2+在浓度比1∶1时为协调作用,毒性比1∶1时先表现为拮抗作用后表现为协同作用;Hg2+-Cd2+在浓度比1∶1时为协同作用,毒性比1∶1时为拮抗作用;Cd2+-Pb2+-Hg2+在浓度比1∶1∶1时均为协同作用,毒性比1∶1∶1时由拮抗作用逐渐转为协同作用。     

紫色土中Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特征研究

[目的]了解紫色土对铜、锌的吸附特点。[方法]采用振荡平衡的方法研究了铜、锌在酸性、中性和石灰性3种紫色土中的吸附特征,并同时比较了不同环境条件对2种离子在3种紫色土中的吸附影响。[结果]研究得出,一定pH值条件下,在同种土壤上的吸附能力大小依次是Cu2+>Zn2+;3种紫色土在一定pH值条件下对同种重金属离子的吸附强度依次是石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土,与其表面电荷密度的大小相一致;Cu2+在3种紫色土表面以电性吸附和专性吸附的方式共存,其专性吸附的比例分别约为石灰性紫色土40%、中性紫色土25%、酸性紫色土20%;而Zn2+在土壤表面上绝大多数发生电性吸附。[结论]这2种重金属在紫色土中的吸附特征对库区土壤重金属污染评价有重要意义。     

Pb~(2+)、pH胁迫下水杨酸对刚毛藻富集Pb~(2+)及生理指标的影响

在不同Pb2+和pH胁迫下,研究了水杨酸(SA)对淡水中绿藻门刚毛藻吸附Pb2+能力及其对刚毛藻生理指标的影响。将经过SA(1.5 mmol/L)处理过的生长状况类似的刚毛藻和未处理过的刚毛藻分别放入到不同Pb2+浓度(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L)和不同pH梯度(3、4、5、6、7)下处理,测量Pb2+的吸附率及各项生理生化指标。研究结果表明,在Pb2+浓度为2.5 mg/L和不同pH梯度下,外源SA可增强刚毛藻吸附Pb2+的能力;在不同Pb2+浓度下,外源SA可缓解叶绿素含量的降低程度和丙二醛含量的增加量,增加脯氨酸含量;在不同pH梯度下,外源SA可以缩小叶绿素的波动范围,降低丙二醛含量的增加速率,增加脯氨酸含量。说明外源SA增强了刚毛藻在较高Pb2+浓度和不同pH梯度下对Pb2+的吸附效率,缓解了Pb2+和pH对刚毛藻的胁迫伤害,增强了对刚毛藻质膜的保护作用。     

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖吸附Cu~(2+)的机理

研究了CCMKGM对Cu2+的吸附热力学行为,用FTIR和RAMAN对吸附产物进行了结构表征,同时考察了不同解吸剂对吸附于CCMKGM上Cu2+解吸效果的影响.结果表明,CCMKGM主要以配位的形式吸附Cu2+:CCMKGM对Cu2+的吸附行为同时符合Langmuir和Freundlich等温方程;吸附为自发的、吸热的熵增加过程.     

Hg~(2+)、Pb~(2+)对野生型绿豆种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为了解重金属污染对野生型绿豆和栽培型绿豆的不同影响,采用水培方法,以去离子水培养为对照(CK),研究了重金属离子Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)污染对野生型绿豆E和栽培型绿豆P种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明:Hg2+、Pb2+和(Hg2++Pb2+)污染均能抑制绿豆种子的萌发和幼苗的生长,伤害程度为(Hg2++Pb2+)>Hg2+>Pb2+,其中(Hg2++Pb2+)质量浓度为(2.0+100)mg/L时,品种P的发芽率、幼苗苗高和根长分别比其CK降低25.8%、48.1%和79.7%,品种E分别比其CK降低22.4%、44.7%、70.0%;一定质量浓度的Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)污染下,绿豆叶片内的抗氧化酶活性提高,其中(Hg2++Pb2+)质量浓度为(2.0+100)mg/L时,品种P叶片内SOD、POD、CAT的活性比其CK分别增加了113.7%、304%、254%,品种E叶片内SOD、POD、CAT的活性比其CK分别增加了131.0%、333%和278%。可见,Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)胁迫下野生绿豆E品种的萌发能力、幼苗生长及其抗氧化能力均高于栽培绿豆P品种。     

监测玉米叶片中Cu~(2+)胁迫的光谱红边参数研究

为了研究农作物重金属Cu2+污染的高光谱遥感监测技术,设置了3种Cu2+胁迫程度(0μg/g、250μg/g、500μg/g)的玉米盆栽试验,实测了不同成熟度玉米叶片在3种Cu2+胁迫下的高光谱反射率、叶绿素含量和Cu2+含量,也对不同成熟度玉米叶片中叶绿素和Cu2+含量与土壤中Cu2+含量的关系进行了分析。同时为了实现基于高光谱遥感信息区分Cu2+胁迫程度及预测Cu2+含量,提出了红边一阶微分偏移面积(FMAR)和红边一阶微分面积偏移率(FMRR)的红边参数,并与常规的红边位置(REP)、红边最大值(MR)、红边一阶微分包围面积(FAR)等红边参数进行了区分与预测能力比较,实测数据与红边参数光谱分析结果表明,玉米叶片中的叶绿素含量随着成熟度的增加而升高,随着土壤中Cu2+含量的升高而降低;红边位置在Cu2+胁迫时的蓝移没有老叶片到新叶片蓝移明显;FMAR和FMRR在区分Cu2+胁迫程度及预测Cu2+含量方面比REP、MR和FAR效果好。