合成沸石对重金属离子Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能

利用合成沸石吸附混合重金属Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+),考察吸附剂量、初始pH、反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附等温线和吸附动力学。结果表明,吸附剂量、初始pH、反应时间对沸石吸附Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附效果影响较大。随着沸石投加量增大,其对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除率逐渐上升,而单位质量吸附剂对3种重金属饱和吸附量呈下降趋势。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为PbCuNi。初始pH为强酸性环境不利于Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附,其吸附去除率均低于20%;不同初始pH,沸石对Pb~(2+)吸附效果最好。随着反应时间延长,沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附去除率逐步提高;不同反应时间下,沸石对3种重金属的吸附去除顺序不变。沸石吸附Ni~(2+)与Cu~(2+)的过程符合Freundlich吸附等温式,对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级吸附动力学方程能够描述沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附行为。     

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。     

丝瓜络固定生物氧化锰吸附重金属离子

为了考察丝瓜络固定生物氧化锰对不同重金属离子的吸附特性,本研究将锰氧化芽孢杆菌Bacillus cereus CP133固定于经过NaOH预处理的丝瓜络表面并合成生物氧化锰,制备复合生物吸附剂LIBMOs;通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析LIBMOs的表面性质;考察LIBMOs对重金属离Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附特性。结果表明,NaOH预处理改善了丝瓜络的表面性质,提高了亲水性,使其能够高效地固定Bacillus cereus CP133和生物氧化锰微粒。NaOH预处理丝瓜络固定生物氧化锰的比例明显高于未经处理的天然丝瓜络,14 d后生物氧化锰固定化比例分别为79.66%和49.39%;采用Langmuir和Freundlich模型对LIBMOs吸附重金属离子的等温吸附实验数据进行拟合的结果表明,Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附行为同时符合Langmuir和Freundlich模型(R2 0.95),但Langmuir模型能更好地拟合LIBMOs对4种重金属离子的吸附行为(R2 0.98)。LIBMOs对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)理论饱和吸附量(LIBMOs 2.0 g?L~(-1), pH 6.0和25℃时)分别为0.81、0.68、0.51 mmol?g-1和0.41 mmol?g-1。采用准一级动力学模型和准二级动力学模型对吸附动力学实验数据进行拟合,4种重金属离子的吸附动力学过程更符合准一级动力学模型(R20.95)。以上结果表明,用丝瓜络制备的LIBMOs可作为处理重金属废水的吸附剂。     

铁锰氧化物改性铝污泥对Pb2+和Cu2+的吸附性能

【目的】以陕西杨凌某自来水厂铝污泥(Al-WTRs)为原料,对其进行改性,研究改性后铝污泥对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能,以期为Al-WTRs的利用提供途径。【方法】采用KMnO_4和FeCl_2·4H_2O对Al-WTRs进行改性,制备铁锰氧化物改性铝污泥(M-Al-WTRs),采用比表面(BET-N2)、扫描电镜(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等方法对改性前后Al-WTRs进行表征分析,并探讨不同pH、吸附时间、重金属初始质量浓度、温度和离子强度等条件下M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能。【结果】与Al-WTRs(9.10m~2/g)相比,M-Al-WTRs比表面积显著增大到100.8m~2/g;SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果显示,M-Al-WTRs表面粗糙,且负载许多颗粒,并保持无定形态。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量随着pH的增加逐渐增大,最终趋于稳定,其中当pH=5时,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量分别为67.18和20.81mg/g,分别比Al-WTRs提高了109.1%和68.64%。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温模型。热力学分析表明,M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附是自发、吸热、增熵的过程。M-Al-WTRs对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附几乎不受离子强度的影响,属于专性吸附。【结论】成功制备了对Pb~(2+)和Cu~(2+)具有良好吸附效果的M-Al-WTRs。     

香菇菌糠对重金属离子的吸附作用

为了探讨和研究治理环境中重金属污染的有效途径,以香菇菌糠为吸附剂吸附混合重金属(Cr~(3+)、Cd~(2+)和Pb~(2+))溶液中的重金属离子,通过单因素试验研究吸附时间、p H值、投料量、重金属溶液初始浓度和菌糠粒径对吸附效果的影响。结果显示,对于混合的重金属离子溶液,在固定试验温度25℃和振摇速率200 r/min条件下,综合最佳吸附条件为:吸附时间60 min,p H4.0,投料量5 g/L,菌糠粒径小于0.5 mm。混合重金属溶液中,重金属离子之间存在竞争吸附。菌糠对3种重金属离子的吸附作用符合Lagergern准二级动力学模型;等温吸附模型中Cd~(2+)符合Langmuir吸附模型,Cr~(3+)和Pb~(2+)符合Freundlich吸附模型。在适当吸附条件下,香菇菌糠对混合重金属溶液中Cr~(3+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)都有较强的去除能力。     

玉米秸秆生物炭对溶液体系中不同重金属离子的吸附特性

为探究在废水处理中针对不同重金属吸附特征选择合适的生物炭修复方案,以玉米秸秆为原料,在300和500℃下热裂解得到2种生物炭,通过试验模拟研究生物炭在单组分溶液体系和多种重金属离子的混合溶液体系中,对不同重金属离子的吸附能力,并用等温吸附模型对试验结果进行拟合。研究结果表明:1)对于同种重金属而言,500℃下得到的生物炭的吸附能力更强;2)对于同种吸附材料,单组分与多种重金属离子的混合溶液中对重金属离子饱和吸附量的顺序均为:Ni ~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+)Cu~(2+);3)但在多种重金属离子的混合溶液体系中金属离子浓度较高条件下,离子之间的相互作用影响生物炭吸附能力;同时Cu~(2+)和Pb~(2+)2种离子具有较高的吸附量,竞争力更强。     

铅对铁铝复合氧化物吸附铜的影响

复合氧化物对环境中的金属离子具有较高的吸附容量。但2种或多种金属离子共存条件下,复合氧化物的吸附行为仍缺乏全面的了解。本文通过批吸附试验方法,研究溶液中有无Pb~(2+)共存时,铁铝复合氧化物对Cu~(2+)吸附容量的影响。结果表明,当溶液中不存在Pb~(2+)时,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的Qmax为149.08 mg·g~(-1)。当溶液中Pb~(2+)和Cu~(2+)共存时,Cu~(2+)的Qmax降低到28.81 mg·g~(-1)。在pH值3～7的范围内,随着溶液pH值的升高,Cu~(2+)在铁铝复合氧化物表面的吸附量呈现逐渐增加的趋势。此外在相同的pH值条件下,Pb~(2+)的存在减少了吸附在氧化物表面的Cu~(2+)量。存在或不存在Pb~(2+)的情况下,Cu~(2+)在氧化物表面上的吸附动力学均遵循Elovich方程,并且在约120 min时达到吸附平衡。     

玉米秸秆生物炭对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附特征与机制

以玉米秸秆为原料,在350℃、低氧条件下热解制备生物炭,考察了吸附时间、重金属离子的初始浓度、溶液的初始p H值等因素对生物炭吸附Pb~(2+)、Cu~(2+)特征的影响。结果表明,准二级动力学方程能很好地反映低浓度条件下玉米秸秆生物炭对单一、复合污染溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附过程,玉米秸秆生物炭对单一、复合污染溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附以化学吸附为主。Langmuir模型能够更好地描述单一污染条件下玉米秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为,而对于单一污染条件下Cu~(2+)以及复合污染条件下Pb~(2+)、Cu~(2+)离子的等温吸附,Freundlich模型明显优于Langmuir模型。当溶液p H值从3上升到4时,玉米秸秆生物炭对单一污染条件下Pb~(2+)的去除率明显增加,当溶液的初始p H达到6时玉米秸秆生物炭对单一、复合污染条件下Pb~(2+)、Cu~(2+)离子去除率的增长趋势逐渐平缓。通过连续解吸试验发现,不同初始浓度下(0~400 mg/L)各种吸附方式对吸附总量的贡献率会不断变化,低浓度条件下以氢键吸附为主,随着初始浓度的上升,物理吸附的贡献率不断升高,取代了氢键吸附的主导地位。     

玉米秸秆改性生物炭对铜、铅离子的吸附特性

探究改性生物炭对重金属的吸附性能,为不同改性生物炭对铜、铅离子的有效去除提供理论依据。以玉米秸秆为原料,经500℃限氧热解制备生物炭(BC),再分别经KOH和聚乙烯亚胺(PEI)改性得到碱改性生物炭(KBC)和PEI改性生物炭(PBC),探讨3种生物炭对Cu~(2+)和Pb~(2+)的单一吸附效果及对复合体系中Cu~(2+)和Pb~(2+)的竞争吸附。3种生物炭对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学方程,改性后生物炭的吸附速率均高于BC;吸附等温线均符合Langmuir模型,最大吸附量表现为:PBCKBCBC。3种生物炭的饱和吸附量和吸附容量遵循Pb~(2+)Cu~(2+);通过竞争吸附试验发现,Pb~(2+)在3种生物炭上的竞争吸附能力均高于Cu~(2+)。结果表明:KBC和PBC对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附能力明显优于BC,有成为新型重金属吸附剂的潜力。     

γ-聚谷氨酸水凝胶对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附性能

以γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为原料,乙二醇缩水甘油醚为交联剂,采用溶液聚合法合成了新型γ-PGA水凝胶重金属吸附剂(γ-PGA-GDE),并研究γ-聚谷氨酸水凝胶对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附特性。采用傅里叶红外光谱及扫描电镜对吸附材料进行表征,同时研究pH值、温度、吸附时间和重金属离子初始浓度对γ-聚谷氨酸水凝胶吸附特性的影响。结果表明,pH值为5利于γ-聚谷氨酸水凝胶对重金属离子的吸附,温度对其吸附重金属离子影响不大。γ-聚谷氨酸水凝胶对Cd~(2+)、Pb~(2+)重金属离子的吸附速率非常快,符合准二级动力学方程。其对重金属的吸附符合langmuir等温式,对Pb~(2+)、Cd~(2+)饱和吸附量分别为526.22、255.54 mg/g,与试验值非常接近。γ-聚谷氨酸水凝胶经盐酸洗脱可再生,再生后可循环使用至少6次。     

蜡状芽孢杆菌抗重金属性能及对镉的累积

所研究的蜡状芽孢杆菌RC可以在镉浓度为200mg·L-1的固体培养基平板上生长良好,表明菌株具有强抗镉的能力。该菌株在液体培养基中Cd2+、Cr3+、Pb2+浓度均为75mg·L-1和Mn2+浓度为100mg·L-1培养时,菌株生长正常。在重金属Cr3+、Pb2+、Mn2+存在时,采用红外光谱与原子吸收光谱分析菌株对Cd2+的积累,结果表明,培养基中其他重金属离子的加入,会影响菌株对Cd2+的积累率;当Cr3+存在时,Cr3+可以增加细胞壁上有效官能团活性,明显提高RC菌体对Cd2+的积累率,而其他重金属组合对Cd2+吸附积累能力影响不大;RC细胞壁上活性基团-OH、-NH-、-COOH、-PO34-和-M-O(O-M-O)活跃参与Cr3+、Pb2+、Mn2+和Cd2+多种重金属离子的络合作用。通过高温和十二烷基硫酸钠处理菌株进行质粒消除试验,未发现该菌株的抗镉性质与抗性质粒的存在相关。     

P矩阵化学计量法测量饮用水中Cd2+含量

为探讨P矩阵模型预测饮用水中Cd2+浓度量增的可行性,在pH9.0的NH4Cl-NH3.H2O缓冲体系下,Zn2+,Cu2+,Cd2+与0.01%的显色剂2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(2-((Bromo-2-pyridyl)-azo)-5-diethyl-aminophenol,5-Br-PADAP)发生显色反应,在波长400～700nm用P矩阵化学计量法测量饮用水中Cu2+、Zn2+、Cd2+的含量,在不进行化学分离的情况下用光谱方法对共存金属离子的干扰进行校正,结果表明,Cu2+回收率接近100%;当Cu2+和Zn2+浓度很小时,Cd2+回收率为95.8%～104.0%,表明运用P矩阵化学计量法可以对饮用水中Cd2+的量增变化情况准确而快速地进行测量.     

热带假丝酵母与深红酵母对Cd的吸附效果

25-37℃时,深红酵母对Cd2+的吸附随温度升高而增加.25℃时,每克深红酵母菌(湿重)吸附Cd2+6.81mg(即6.81mg·g-1),37℃时上升到8.78mg·g-1.假丝酵母吸附Cd2+受温度的影响与深红酵母相似.环境pH<4时,两酵母菌对Cd2+的吸附均较少并随pH升高而缓慢增加;当45时,对Cd2+的吸附量开始减小.吸附动力试验结果显示,吸附主要发生在开始的半小时内.在37℃,pH=5,菌龄48h,吸附1h的条件下,深红酵母吸附量为8.86mg·g-1,假丝酵母则达15.02mg·g-1.     

SDS,Cu2+污染对蟾蜍蝌蚪的急性毒性及肝脏Na+-K+-ATPase活性的影响

以中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)蝌蚪为试验材料,采用联合指数相加法,研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、重金属Cu²⁺对蟾蜍蝌蚪的急性毒性和联合毒性效应;并在急性毒性试验的基础上,研究了亚急性条件下SDS,Cu²⁺及其复合污染对蝌蚪肝脏Na⁺-K⁺-ATPase活性的影响。试验结果表明,SDS对蝌蚪的48,72,96 h的半致死浓度(LC₅₀)分别为27.38,26.45,25.57 mg/L;Cu²⁺对蝌蚪的48,72,96 h的半致死浓度(LC₅₀)分别为0.475,0.323,0.285 mg/L。SDS,Cu²⁺对蝌蚪的联合毒性作用48 h内表现为毒性增强的协同效应,96 h后表现为拮抗作用。蝌蚪在亚急性浓度的SDS,Cu²⁺条件下暴露4 d后,SDS,Cu²⁺及复合污染均对蝌蚪肝脏的Na⁺-K⁺-ATPase活性产生明显影响,SDS,Cu²⁺复合污染在Na⁺-K⁺-ATPase水平上表现为一定的协同作用。     

重金属镉和铅对黑斑蛙肝脏过氧化氢酶活性的影响

研究了不同浓度的镉(Cd~(2+)和铅(Pb~(2+))对黑斑蛙(Rana nigromaculata)肝脏过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,在Cd~(2+)和Pb~(2+)浓度低于1.0 mg/L时对CAT活性起诱导作用,最大值出现在0.5 mg/L附近:而高浓度Cd~(2+)和Pb~(2+)(高于1.0mg/L)对CAT起抑制作用.CAT活性对2种重金属离子的敏感程度不同,相同实验条件下,各浓度Cd~(2+)对CAT的诱导作用高于Pb~(2+).黑斑蛙肝脏CAT对水环境中的重金属反应敏感,对重金属的早期污染有指示作用.     

金属离子及脲对中华蜜蜂工蜂碱性磷酸酶的影响

通过提纯中华蜜蜂工蜂体内的碱性磷酸酶,研究金属离子及脲对碱性磷酸酶的影响.结果表明:Na+、K+和L i+等正一价金属离子浓度为1.0-10.0 mmol.L-1时,对酶活力没有影响;Mg2+、Ca2+、Ba2+浓度为0-5.5 mmol.L-1时,对酶均有激活作用;N i2+、Mn2+、Co2+、Zn2+浓度为0-200μmol.L-1时,对酶有激活作用,而Cu2+在该浓度下对酶有抑制作用;Hg2+、Ag+及Cd2+浓度为0-150μmol.L-1时对酶有抑制作用;脲浓度低于3 mol.L-1或高于3 mol.L-1时,对碱性磷酸酶有变性失活作用.     

湖南麦饭石吸附性能研究

研究了湖南麦饭石对水溶液中无机阳离子的吸附性能和吸附后溶出性能,并探讨了吸附机理,观察了麦饭石粒度、用量、试液体积、浓度、温度、时间等因素对吸附率以及温度、时间对再溶出率的影响,结果表明:麦饭石对Cd~(2+),Hg~(2+),Pb~(2+)等有毒离子的吸附能力较强,且主要是离子交换吸附,吸附容量较大,吸附后再溶出率低.     

芽孢杆菌L4菌株角蛋白酶的酶学性质研究

采用室内实验方法,对芽胞杆菌L_4菌株产生的角蛋白酶进行了系列的酶学性质研究.结果表明,以角蛋白溶液为底物时该酶的最适酶促反应温度为40℃,最适酶促反应pH为7.0,其Km值为1.88 mmol·L~(-1),Vmax为2.72×10~(-2)mmol·L~(-1)·s~(-1).利用不同的蛋白酶抑制剂进行酶活性抑制实验,发现该酶受邻啡罗啉和EDTA的抑制,推测该酶可能是一种含Zn~(2+)的金属蛋白酶.微量元素对该酶活力的影响显著,Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶活力有促进作用,高浓度的Fe~(2+)和Cu~(2+)明显抑制角蛋白活力.     

铜组阳离子的分离和鉴定条件的探讨

教科书中的改进两酸两碱法,在 Cu~(2+)和 Co~(2+)、Cd~(2+)的分离以及 Co~(2+)的鉴定上不能得到满意的结果,其原因就是解蔽的条件控制得不适当。本文通过计算指出,在2M 的氨溶液中加入规定量的掩蔽剂 EDTA 时,Cu~(2+)、Co(2+)和 Cd~(2+)离子都优先生成 MY;计算进一步指出,只有在 pH=2的条件下(而不是 pH=6或者酸化条件)MY 才能明显地解蔽,Cu~(2+)可以被Na_2SO_3还原,同时在高浓度的 NH_4SCN 存在时,Co~(2+)也可以形成[Co(SCN)_4]~(2-)。在计算的基础上,我们选用了首先加入足量的 Na_2SO_3晶体和2滴 NH_4SCN,然后调 pH=2的方法分离 Cu~(2+);在 Cu~(2+)分离完全以后,仍然控制 pH=2,用过量的饱和 NH_4SCN 溶液鉴定Co~(2+)的方法,得到了满意的试验结果。     

La3+对Cd2+胁迫萝卜幼苗的防护效应

[目的]为重金属污染植物的生态防御提供参考。[方法]用不同浓度CdCl2（0、1×10^-4、5×10^-4、1×10^-3、5×10^-3mol／L）处理萝卜幼苗,各处理整株喷洒等量工丑（N0,）,溶液（以喷洒等量蒸馏水为对照）,研究镧对铬胁迫下萝卜幼苗的防护效应。[结果]镉胁迫下,萝卜幼苗的株高、主根长、根系活力、叶绿素含量和硝酸还原酶活性均有所下降,质膜透性、脯氨酸含量、过氧化氢酶（CAT）及过氧化物酶（POD）活性均显著升高;喷洒一定剂量（15mg／L）La（NO3）,后,萝卜幼苗的根系活力、叶绿素含量、硝酸还原酶活性均有所升高,质膜透性、脯氨酸含量均有所降低。[结论]适当剂量的稀土元素镧可减轻重金属元素铬对萝卜幼苗的伤害。