农田黑土铜、锌吸附解吸特性分析

研究了铜、锌在双城、海伦、方正农田黑土中的吸附解吸行为.3地土壤吸附Cu2+、Zn2+的量均随着平衡液中Cu2+、Zn2+质量浓度的增加而增大.双城、海伦、方正农田黑土对Cu2+的吸附解吸行为用Freundlich方程拟合最佳,吸附态Cu2+的解吸有明显滞后现象,而且3地土壤吸附态Cu2+的解吸率均较低.供试土壤对Zn2+的吸附行为用Freundlich方程拟合最佳,而对Zn2+的解吸行为用Langmuir方程拟合最佳.     

共存阳离子对土壤吸附Cu~(2+)的影响特征

采用室内试验方法,研究了我国 4种典型土壤--砖红壤、赤红壤、黄棕壤和暗棕壤在伴随阳离子分别为 Na+、 Ca2+、 Zn2+时对 Cu2+的吸附.结果表明,无论是单溶质或复合离子体系下,土壤对 Cu2+的吸附等温线都可用 Langmuir方程很好地拟合; Cu2+的吸附结合能( K)在 Na+体系下为砖红壤 > 赤红壤 > 黄棕壤 > 暗棕壤,说明 4种土壤对 Cu2+吸附的亲和力依次减弱,但 Ca2+共存时使土壤对 Cu2+的吸附结合能明显增大,说明 Ca2+可使土壤对 Cu2+专性吸附增强; Na+共存时不影响土壤对 Cu2+的吸附,而 Ca2+、 Zn2+共存时可使土壤对 Cu2+的最大吸附量( Xm)平均分别降低 14.5%和 33.6%,且降低的程度为暗棕壤和黄棕壤 > 赤红壤 > 砖红壤, Cu2+、 Zn2+、 Ca2+之间存在明显的竞争吸附.     

猪粪及蚓粪对Cu和Zn吸附行为的比较研究

采用室内试验方法,比较研究了猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附、解吸规律及吸附动力学行为.结果表明,在试验浓度范围内,猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着Cu2+、Zn2+呻农度的增加而增加,蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附固定能力明显高于猪粪.猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附等温线与Freundlich和Henry方程均有较好的拟合性.猪粪和蚓粪中Cu2+、Zn2+的解吸量随着吸附量的增大而增加,在相同初始浓度条件下,猪粪吸附的Cu2+更易被解吸,而猪粪和蚓炎对Zn2+的解吸能力相近.猪粪和蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附速率均较快,10～30 min之内可以达到平衡后吸附总量的90%以上;一级动力学方程是描述Cu2+、Zn2+在猪粪和蚓粪中吸附动力学过程的最优模型,且蚓粪对Cu2+、Zn2+的吸附速率明显高于猪粪.     

土壤粒度对土霉素在黑土和红壤上吸附的影响

为了探明土壤粒度对土霉索在土壤上吸附的影响,以性质差异显著的黑土和红壤为供试土壤,采用批量平衡法,研究了土霉素在不同粒度的2种土壤上的吸附行为.结果表明:(1)土霉素在不同粒度土壤上的吸附均分为快吸附和慢吸附2个过程,土壤类型和不同粒度的同种土壤对土霉素吸附速率存在差异,Elovich模型、双常数模型对动力学吸附过程拟合效果最好;(2)3种等温吸附方程模型都可以较好地拟合研磨度不同的2种土壤对土霉素的吸附,相关系数(R2)在0.954～0.999之间,吸附参数kd,kf在2种土壤上均随着粒度的减小而增大.因此,在研究土霉素等四环素类抗生素在土壤上的吸附时选择合适的土壤粒度非常重要.     

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。     

黑土和黑钙土对Cu~(2+)的吸附作用及影响因素

以黑土和黑钙土为供试土壤,采用批量平衡法,研究了pH、离子强度、温度和反应时间对土壤吸附Cu2+的影响。结果表明:随着pH增加,两类土壤对Cu2+的吸附量均增大,pH7时吸附量达到饱和,黑钙土对Cu2+的吸附量高于黑土;随着反应体系离子强度的增大,两类土壤对Cu2+的吸附率均有所降低,其中在硝酸钠浓度为0~0.2 mol/L时降幅较大;随着温度和溶液中初始Cu2+浓度的升高,两类土壤对Cu2+的吸附量亦有所增加,黑土和黑钙土对Cu2+的吸附等温线分别用Freundlich方程和Langmuir方程描述较为精确,表观热力学参数的计算结果表明两类土壤对Cu2+的吸附均为自发、吸热和熵增加的过程;在描述黑土和黑钙土吸附Cu2+的动力学过程中,Elovich方程和抛物线扩散方程的拟合效果最佳。     

改性膨润土对废水中Cu2+、Zn2+去除效果的研究

在对钙基膨润土原土进行钠化的基础上,用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性制得了有机改性膨润土.通过对含Cu2+、Zn2+废水处理试验,发现Na-膨润土及有机改性膨润土对Cu2+、Zn2+的吸附符合Langmuir方程,有机改性膨润土比Na-膨润土具有更大的吸附容量.试验对影响Cu2+、Zn2+去除的吸附时间、pH、膨润土用量、温度等因素进行了优化研究.当改性膨润土用量为5.0 g·L-1时,对实际电镀废水中Cu2+、Zn2+去除率分别为97.8%和87.6%.     

阳离子强度及类型对生物质炭吸附土霉素的影响

以OECD Guideline 106为基础,采用批量平衡法研究不同Ca~(2+)强度(0.01、0.03、0.05、0.08、0.1 mol·L-1)以及不同阳离子类型(0.01 mol·L-1KCl、ZnCl_2、CaCl_2、Al Cl3)对土霉素在3种菠萝皮渣生物质炭(BL350、BL500、BL650)中吸附的影响。结果表明,随着溶液中Ca~(2+)浓度的增加,土霉素在生物质炭中的吸附参数lg Kf逐渐减小趋于稳定,且lg Kf值与CaCl_2浓度之间呈显著负相关(P0.05)。与此同时,Ca~(2+)浓度的增加对低浓度土霉素溶液的吸附影响与高浓度时相比不明显。不同阳离子条件下,Freundlich和Langmuir模型均能较好地对吸附数据进行非线性拟合,平均R2分别是0.922 1、0.946 3。除了土霉素在BL650的Al Cl3介质中1/n接近1,吸附趋于线性外,其他介质条件下的吸附等温线均呈"L"型。4种阳离子对土霉素在3种生物质炭中吸附行为的影响存在较大差异,具体表现为K+与Al3+之间存在显著差异(P0.05),而Zn2+与K+、Al3+之间存在极显著差异(P0.01)。与其他阳离子相比,K+的存在显著降低溶液中土霉素在生物质炭上的吸附强度(1/n)。     

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。     

钝化剂对重金属的吸附及其吸附机理的研究

试验探讨了静态条件下沸石和草炭对重金属离子的吸附特性和吸附热力学性质。结果表明,重金属钝化剂沸石和草炭中加入重金属溶液(Cu2+、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)的浓度越大,钝化剂对重金属离子的吸附量越多;不同钝化剂对重金属离子的吸附能力略有不同,草炭>沸石;草炭对重金属的吸附亲和力顺序为Zn2+>Mn2+>Cu2+>Cd2+>Pb2+;沸石的为Zn2+>Cu2+>Mn2+>Cd2+>Pb2+;两种钝化剂对重金属的吸附等温线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,Langmuir方程不适宜描述两种钝化剂对重金属的等温吸附过程,其等温线符合Freundlich吸附等温模型。     

商洛城郊公路两侧农作物及其根际土壤重金属污染

【目的】为了研究商洛城郊公路两侧的农作物及其根际土壤重金属的污染状况.【方法】以商洛城郊公路312国道和203省道两侧的农作物及其根际土壤为研究对象,测定农作物及其根际土壤中Zn、Cu、Cd、Ni、Mn、Fe重金属含量,分析农作物重金属富集、转运特征.【结果】土壤中Cd污染最为严重(远超出陕西省土壤背景值),其次是Cu,再次是Zn,而Ni、Mn、Fe含量均未超标.不同农作物及其不同部位Cu、Cd、Ni含量均超标,表现为多种重金属混合污染.农作物不同器官对不同重金属的富集能力差异显著,含量依次为CdNiCuZnFeMn.公路两侧区域农作物对Cu、Cd、Zn超富集,尤其叶菜类蔬菜吸附重金属的能力较强.【结论】同一农作物对重金属Cu、Zn、Cd、Ni、Mn、Fe富集能力存在高度显著差异,而转运能力存在不显著差异.不同农作物对同种重金属富集能力存在不显著差异,而转运能力存在极显著差异.     

波吉卵囊藻对Cu2+、Zn2+耐受力和吸附作用的研究

研究了波吉卵囊藻(Oocystis borgei)对Cu2+和Zn2+的耐受力、吸附率和吸附量的作用规律。结果表明:Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量影响显著(P<0.05)。Cu2+和Zn2+含量的升高,对波吉卵囊藻生长的抑制增大,使叶绿素a含量下降;当Cu2+和Zn2+的含量分别小于0.001 mg/L和0.010 mg/L时,对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量增加有一定的促进作用;Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻生长的96h-EC50分别为0.229 mg/L和17.390 mg/L。Cu2+含量为1.000mg/L和Zn2+含量为50.000 mg/L的组合,对波吉卵囊藻生长的抑制率为103.881%。Cu2+对波吉卵囊藻的毒性大于Zn2+。波吉卵囊藻对Cu2+和Zn2+有较好的吸附效果,当藻细胞含量为2.291×108ind/L时,对Zn2+的吸附率为81.444%;含量为2.891×108ind/L时,对Cu2+的吸附率为52.521%;吸附量分别为9.469 mg/g(5.208×10-9mg/ind)和2.914 mg/g(1.603×10-9mg/ind),对波吉卵囊藻不会产生明显毒性。     

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。     

3种作物对添加外源性Cu、Zn的土壤中Cu、Zn的富集与转运

以Cu、Zn为研究对象,分别在土壤中添加猪粪10 g·kg-1、猪粪10 g·kg-1+Cu 63 mg·kg-1+Zn 54 mg·kg-1、猪粪10 g·kg-1+Cu126 mg·kg-1+Zn 108 mg·kg-1,同时设置不添加猪粪和外源性Cu、Zn的对照处理组,通过盆栽试验研究了施用猪粪和外源性Cu、Zn后土壤中Cu、Zn在大蒜、白菜和玉米体内的富集和转运特征。结果表明,只添加猪粪能显著提高作物生物量,而添加猪粪+高剂量的Cu+Zn可抑制作物生长。其中不同作物的抑制强度表现为白菜大蒜玉米,同种作物的抑制强度表现为根部茎叶部。3种作物对Zn的积累显著高于Cu,其中大蒜对Cu的累积主要分布在茎叶部,对Zn的积累主要分布在根部,而白菜和玉米对Cu的积累主要分布在根部,对Zn的积累主要分布在茎叶部。在添加猪粪+Cu+Zn处理的3种作物中,Cu浓度均低于国家的食品限量卫生标准,而白菜和玉米中Zn浓度均高于国家的食品限量卫生标准,在添加猪粪+低剂量的Cu、Zn处理的大蒜中,Zn浓度低于国家食品的限量卫生标准。土壤中Cu、Zn全量和有效态含量与大蒜、白菜和玉米的茎叶和根部Cu、Zn含量具有显著的相关性(P0.01),因此,可用土壤中Cu、Zn全量或有效态含量表征植物各部分吸收Cu、Zn的效果。3种作物对Zn的富集系数和转运系数均大于Cu。其中对Cu的富集系数表现为大蒜白菜玉米,对Zn的富集系数表现为白菜玉米大蒜。3种作物只添加猪粪处理对Cu、Zn的富集系数均略有上升,而添加猪粪+Cu+Zn处理的富集系数随Cu、Zn添加浓度的提高而下降,白菜和玉米对Cu、Zn的转运系数均下降,大蒜对Cu的转运系数上升,对Zn的转运系数下降。添加猪粪和高剂量外源性Cu、Zn可显著抑制作物生长,作物对Cu的积累显著低于Zn,对Zn的富集系数和转运系数均大于Cu;作物各部分对Cu、Zn的吸收效果可用土壤中Cu、Zn全量或有效态含量来表征。     

山西省典型土壤对重金属Cu、Zn和Pb等温吸附特征及应用

寻求高效廉价重金属吸附材料在污水重金属去除领域具有重要意义.本研究采用摇瓶试验,研究了山西省石灰性黏壤土、石灰性砂壤土及碱性膨润土对Cu、Zn和Pb的等温吸附效果,并利用土柱吸附试验进一步研究了3类吸附材料对污水处理厂入厂污水中重金属的实际吸附去除能力.研究结果表明,石灰性黏壤土、石灰性砂壤土及碱性膨润土对污水中Cu、Zn和Pb的等温吸附行为均可用Freundlich吸附等温线显著拟合.吸附材料对Cu、Zn和Pb的吸附作用力与吸附容量呈现石灰性黏壤土＞碱性膨润土＞石灰性砂壤土的变化趋势.石灰性黏壤土、石灰性砂壤土及碱性膨润土对3类重金属的吸附作用力表现为Zn＞Cu＞Pb、Cu＞Zn＞Pb与Cu＞Zn＞Pb,而吸附容量顺序却为Cu＞Zn＞Pb、Pb＞ Cu ＞Zn及Cu＞Pb＞Zn.石灰性黏壤土对污水处理厂接纳污水中Cu、Zn和Pb的吸附去除率为79.9％、97.7％和73.4％,碱性膨润土对相应污水重金属指标的去除率也高达70.3％、90.6％和90.6％.该研究结果可为湿地污水处理土壤的选择以及污水重金属吸附材料的选择提供一定的理论依据.     

草酸对不同土壤中Cd Zn吸附及其交互作用影响的初步研究

研究了草酸对Cd2+、Zn2+单一及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,并探讨了草酸的影响机制。结果表明,除在低Zn2+平衡浓度下,5种土壤中草酸促进了Zn2+的吸附外,总体上在Cd2+、Zn2+单一处理及其复合处理中,草酸降低了土壤对Cd2+、Zn2+的吸附。草酸既没有改变塿土、黑垆土吸附能力最强、砂土吸附能力最弱的结果,也没有改变Cd2+、Zn2+之间的相互拮抗作用。草酸对Cd2+、Zn2+吸附的影响机制主要在于其与Cd2+、Zn2+形成络合物。草酸主要通过降低电性引力的方式减弱土壤对Cd2+的吸附能力,而对于Zn2+,在低平衡浓度下,草酸对Zn2+吸附的促进作用来源于在土壤氧化物矿物表面形成少量的三元表面络合物的桥键合效应,在高平衡浓度下,对Zn2+吸附的抑制作用来源于草酸对土壤有机质化学吸附点位的竞争。对Cd2+、Zn2+吸附起决定作用的依然是土壤本身性质。     

四环素类抗生素在黑土和白浆土中吸附规律研究

文章采用批量平衡方法研究四环素和土霉素在黑土和白浆土中吸附规律。结果表明,土壤对四环素类抗生素吸附平衡时间为24 h;对比Elovich方程、双常数方程和抛物线方程,一级动力学模型对两种抗生素在土壤中吸附动力学行为拟合效果最好。从吸附热力学结果上看,黑土和白浆土对四环素吸附能力均高于土霉素;Freundlich模型对吸附数据非线性拟合良好,平均拟合相关系数为0.988,四环素和土霉素在土壤中吸附强度(1/n)差异性显著,但均小于1,四环素和土霉素吸附等温线为"L型"。四环素和土霉素在黑土和白浆土中|ΔG|均小于40k J·mol~(-1),四环素和土霉素在黑土和白浆土中吸附过程主要是物理吸附为主自发反应,四环素和土霉素在黑土和白浆土中移动性极低,对环境造成污染。     

外源重金属离子在黄河沉积物中的竞争吸附

以黄河包头段上游清洁河段的沉积物为吸附剂,采用吸附竞争系数对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+等4种外源重金属离子在黄河沉积物中的竞争吸附进行了探讨。结果表明,当外源重金属离子浓度或体系的离子强度增加时,Pb2+、Cu2+的吸附竞争系数增大,Zn2+、Cd2+的吸附竞争系数减小;不同离子间的竞争吸附有显著的拮抗或协同效应,且此效应的显著程度随体系中离子总量的增加而减弱;黄河沉积物对4种重金属离子的吸附能力排序为:Pb2+≥Cu2+>Zn2+≈Cd2+;温度对外源重金属离子间竞争吸附的影响较为复杂。     

Cu2＋和Zn2＋在太湖沉积物上的吸附及竞争吸附研究

利用等温吸附法研究了太湖沉积物对Cu2＋、Zn2＋的平衡吸附量、吸附动力学,以及在沉积物上的竞争吸附行为,分析了竞争条件下Cu2＋、Zn2＋在沉积物上的吸附特征。研究表明,Lmgmuir型吸附模式能很好地描述Cu2＋、Zn2＋在太湖沉积物上的吸附过程．其线性回归系数高达0．99,但拟合参数反映的土壤对重金属的吸附规律不适合沉积物;吸附动力学试验研究表明,伪二级动力学方程可较好地描述二者在沉积物上的吸附动力学过程;竞争吸附研究证明了沉积物对Cu2＋的吸附性比Zn2＋强,且Cu2＋能置换出沉积物本底值中的Zn2＋．     

Cu2+、Zn2+复合条件下Cd2+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;Cd...