镉在针铁矿、腐殖酸及其复合胶体上吸持行为比较研究

采用批平衡实验法,比较研究了重金属镉在针铁矿、腐殖酸及针铁矿-腐殖酸复合胶体中的吸附热力学和动力学特征.结果表明,在试验浓度范围内,3种吸附剂对Cd2+的等温吸附特征均可用Langmuir、Frcundlich和Linear方程加以描述.其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为:0.991、0.996、0.999,由此得出的最大吸附量分别为41.67、38.46、45.46mg/g,表明针铁矿.腐殖酸复合胶体较两者单一体系的吸附力有所提高,且所吸附的镉难以解吸,平均解吸率分别为5.871%、5.918%、1.068%.3种吸附剂对Cd2+的吸附可分为2个阶段,即吸附开始4h内的快速反应阶段和此后的慢速反应阶段,在前4h的快速吸附阶段,吸附量可达到平衡吸附量的900%～95%.     

富里酸影响下针铁矿对镉吸持-解吸特征研究

通过采用等温吸附热力学方法,探讨针铁矿单独存在以及富里酸.针铁矿共存体系对重金属镉吸附-解吸的特征和影响因素.研究表明:针铁矿对镉的吸附能力较强,在富里酸存在下其吸附能力有所增加,同时也改变了吸附镉的解吸特性.因此,针铁矿.富里酸共存体系对于控制重金属镉污染具有较好的效果.     

不同类型粘土矿物对镉吸附与解吸行为的研究

[目的]揭示镉在土壤环境中的化学行为。[方法]采用批量吸附试验研究了4种不同类型的粘土矿物:蒙脱石、高岭石、针铁矿、三水铝石对镉的吸附与解吸特性,同时探讨了矿物用量及pH对镉吸附的影响。[结果]与Freundlich方程相比,Langmuir方程(R2>0.98)能较好的表征4种矿物对镉的吸附行为,说明矿物对镉的吸附是单层吸附。4种矿物对镉的最大吸附量大小为:蒙脱石(32.62mg·g-1)>针铁矿(11.52mg·g-1)>高岭石(7.99mg·g-1)>三水铝石(6.29mg·g-1)。4种矿物对镉的解吸率范围分别为:蒙脱石(19.99%~32.77%)、高岭石(13.48%~19.09%)、针铁矿(2.02%~3.48%)、三水铝石(1.09%~2.43%)。随pH升高蒙脱石、高岭石、针铁矿对镉的吸附量均呈增长趋势,而三水铝石基本保持不变。矿物用量在10.0g·L-1时,针铁矿对镉的吸附率达72.8%,与蒙脱石相近(79.1%)。[结论]针铁矿吸附率较高,而解吸率低,是一种较好的吸附剂。     

硼吸附对针铁矿表面性质的影响

分析了针铁矿吸附硼酸根离子后表面电化学性质的变化及其对体系pH值的影响,并测定了比表面积,讨论了硼吸附后增加针铁矿对H+吸附的可能机制.结果表明,针铁矿吸附硼后,其电荷零点(PZC)下降,且下降幅度随吸附硼量的提高而加大.随着针铁矿吸附硼量的提高,针铁矿的比表面积也明显增大,对H+的次级吸附容量和吸附能力相应增大.     

不同矿质胶体对镉的吸附动力学及热力学研究

[目的]为探讨镉在不同矿质胶体中的吸附机理,以期为镉的土壤环境行为提供科学依据。[方法]本文采用一次平衡法研究了4种矿质胶体(蒙脱石、高岭石、针铁矿和三水铝石)对镉的吸附动力学与热力学特征,并采用Lagergren一级动力学方程、Lagergren二级动力学方程、颗内扩散模型、Elovich模型对试验数据进行拟合。[结果]4种温度下矿质胶体对镉的吸附分为快反应和慢反应2个阶段,0~30min为快速反应阶段,4种矿质胶体吸附量达到饱和吸附量的90%以上,此后为慢反应阶段。随温度升高,4种矿质胶体对镉的吸附量减少。当温度由10℃升到40℃,蒙脱石、高岭石、针铁矿和三水铝石对镉的吸附量分别减少了:31.6%、58.5%、31.8%、72.4%。4种矿质胶体的吸附动力学均符合Lagergren二级动力学方程,吸附过程以化学吸附为主,且是由2个或多个过程控制。[结论]4种矿质胶体对镉的吸附均为放热反应,反应能自发进行。     

耐重金属细菌对土壤胶体及矿物体系吸附镉的影响

以从大冶铜矿区土壤筛选的耐重金属细菌NTG-01为试验菌株,研究在不同pH值及不同菌量条件下该细菌对土壤胶体和粘土矿物体系吸附Cd2+的影响。结果表明,土壤胶体、矿物与细菌的共存体系对Cd2+的吸附仍符合Langmuir方程,相关系数为0.99以上。在细菌NTG-01的存在下,土壤胶体、矿物对Cd2+的吸附量较无菌时增加,且在一定菌量范围内,随着体系中细菌量的增加,体系对镉的吸附量增加。红壤胶体、褐土胶体和针铁矿体系对Cd2+的pH—吸附率曲线与无菌时相比整体左移。     

典型黄壤和石灰土对Cd的吸附解吸特性

为评估Cd在不同土壤中的迁移能力及环境风险,分析了贵州省地带性黄壤和石灰土对重金属Cd的吸附解吸特性。结果表明:在试验浓度范围内,Cd在黄壤和石灰土中的吸附量均随着加入Cd浓度的增加而增加,吸附率逐渐下降。当初始溶液中Cd的浓度达310mg/L时,石灰土与黄壤中吸附的Cd含量达2 626mg/kg和1 507mg/kg,对Cd的吸附率分别为84.74%和48.64%。Freundlich和Henry方程均可以用来拟合Cd2+在2种土壤中的等温吸附过程,Langmuir和Temkin方程则不适合用来描述,Freundlich的拟合效果最好。在试验浓度范围内,Cd在黄壤和石灰土中的解吸量均随着加入Cd浓度的增加而增加,解吸率逐渐升高最终趋于稳定,黄壤对Cd的解吸率稳定在25%~30%,石灰土对Cd的解吸率稳定在6%~7%。Cd在酸性黄壤中的吸附能力较石灰土弱,解吸性能较石灰土强,环境风险较高。     

氧化铁/水界面Cd吸附研究:CD-MUSIC模型模拟

以针铁矿和赤铁矿为研究对象,研究p H、Cd浓度等对不同类型氧化铁Cd吸附行为的影响,构建氧化铁Cd吸附的CD-MUSIC模型,并分析氧化铁表面Cd的形态分布特征。结果表明:氧化铁表面Cd吸附量和吸附密度均随p H升高、Cd浓度增大而增大。针铁矿对Cd的吸附量和吸附密度显著高于赤铁矿。CD-MUSIC模型能准确模拟Cd在氧化铁/水界面的吸附特征,拟合结果表明Cd主要以(Fe OH)2Cd+1、(Fe OH)2Cd OH0两种形态吸附在氧化铁表面,其在针铁矿和赤铁矿表面亲和常数(lg KCd)分别是7.3、12.8和6.1、11.0。Cd的形态分布受p H的影响显著,但几乎不受Cd浓度的影响。p H 5.0和7.0时,针铁矿的Cd形态分布与赤铁矿相似,(Fe OH)2Cd+1是主要吸附形态。p H 9.0时,针铁矿上超过80%的Cd以(Fe OH)2Cd OH0形态存在。赤铁矿上,Cd浓度较低时,(Fe OH)2Cd+1是主要吸附形态;随Cd浓度增大,(Fe OH)2Cd+1和(Fe OH)2Cd OH0所占比例均逐渐接近50%。     

铁铝氧化物吸附磷的研究

用得到x-射线衍射及电子显微镜和红外光谱确证的人工合成针铁矿与三水铝石进行磷吸附的研究。结果表明,针铁矿和三水铝石具有强烈吸附磷的能力,所得吸附数据可用吸附等温方程——Langmuir方程,Freu-ndlich方程和Temkin方程描述,Langmuir方程的适用性较好。从方程得到的吸附参数Xm值和a值,三水铝石要比针铁矿高一倍,其ΔG值也高于针铁矿。这两种人工合成矿物的吸附参数同天然的高岭石、蒙脱石明显不同。此外,在高pH时,这两种合成矿物吸附的磷量均少于低pH时的吸附量,而当有竞争离子腐殖质或氟离子存在时,它们仍然能够强烈地吸附磷。     

镉在腐植酸上的吸附与解吸特征研究

采用镉离子选择电极研究了镉在腐植酸两组分(富里酸FA、胡敏酸HA)上的吸附-解吸量和动力学特性以及介质pH的影响。结果表明,腐植酸对镉的吸附容量以FA>HA,吸附强度以HA>FA,而解吸量以FA-Cd>HA-Cd。腐植酸与镉的吸附动力学用Evolich方程描述最佳。FA对镉的吸附速度和解吸速度高于HA。当4.0相似文献   

几种可变电荷土壤中氧化铁类型与磷吸附特性

应用Ｘ射线衍射和化学分析等手段研究了红壤，砖红壤和黄棕壤中氧化铁类型及其与磷吸附和解吸的关系。结果表明：（１）黄棕壤中的氧化铁是针铁矿型，砖红壤和红壤是以赤铁矿为主，棕红壤是以针铁矿为主的针－赤混合型。（２）针铁矿的ＭＣＤ值一般小于赤铁矿的ＭＣＤ值，前者的比表面积大，后者的小。砖红壤中的赤铁矿晶体薄，红壤中的原。（３）针铁矿型氧化铁的磷吸附量明显高于针－赤混合型氧化铁的磷吸附量，并随粘粒中Ｇ／Ｇ（     

耐重金属细菌对土壤胶体矿物体系吸附铜的影响

以从大冶铜矿区土壤筛选的耐重金属细菌NTG-01为试验菌株,研究在不同pH值及不同菌量条件下该细菌对土壤胶体和粘土矿物体系吸附Cu2 的影响.结果表明:①土壤胶体、矿物与细菌的共存体系对Cu2 的吸附仍符合Langmuir方程,相关系数为0.98以上;②在细菌NTG-01的存在下,土壤胶体、矿物对Cu2 的吸附量较无菌时增加,且在一定菌量范围内,随着体系中细菌量的增加,体系对Cu2 的吸附量增加;③细菌NTG-01的存在增加了Cu2 与土壤胶体和矿物表面的亲和力,使其在较低pH值条件下就能被吸附固定.     

不同粒径农膜及老化方式对Cd2+吸附的影响

农膜被广泛应用,残留农膜的污染问题已成为广泛关注的热点之一。目前,农膜颗粒对土壤环境中污染物迁移转化过程的影响少有研究。本研究以3种粒径[4目(4.75 mm)、10目(2.0 mm)、30目(0.6 mm)]农膜颗粒为材料,在农膜浓度、初始pH、吸附时间、Cd2+初始浓度及不同老化方式的农膜颗粒等因素上探讨农膜颗粒对Cd2+吸附的影响,并利用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和吸附模型拟合等解析3种粒径农膜颗粒对Cd2+的吸附机理。结果表明:农膜颗粒对Cd2+的吸附能力与粒径大小成反比;准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型能较好地揭示对Cd2+的吸附规律;硝酸老化农膜颗粒较原农膜颗粒吸附容量减少了50.10%,过氧化氢老化农膜颗粒较原农膜颗粒吸附容量增加了21.36%。研究结果可为残留农膜对重金属的迁移转化过程、机制与污染防控提供参考和借鉴。     

耐重金属细菌与土壤胶体体系吸附Cu^2＋、Cd^2＋的红外光谱研究

[目的]红外光谱可提供黏土矿物及微生物表面吸附重金属前后官能团的变化情况,从而为重金属吸附机理的判断提供较为丰富的信息。[方法]采用红外光谱技术探讨了耐重金属细菌NTG-01对褐土胶体、红壤胶体吸附Cu^2＋、Cd^2＋的影响。[结果]细菌促进了褐土胶体表面的Si-O-H-Si基团与Cu^2＋、Cd^2＋的反应;加菌前后吸附Cu^2＋、Cd^2＋的红壤胶体表面功能团红外光谱特征频率无明显差异。[结论]微生物在土壤吸附重金属元素的过程中起着重要作用。     

贝壳粉对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

为了研究贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能及最佳吸附条件,采用静态吸附实验研究了Cd~(2+)初始浓度、吸附剂用量、温度、pH、吸附时间以及离子强度对贝壳粉吸附Cd~(2+)性能的影响。结果表明:在不同Cd~(2+)初始浓度下,随着吸附剂用量的增加,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附量呈现出先强烈吸附后逐渐缓和的趋势,符合准一级动力学模型和准二级动力学方程。Temkin和Langmuir模型均能较好地描述贝壳粉对Cd~(2+)的等温吸附过程,约30 min达到平衡,为自发的吸热反应,最大饱和吸附量为161.75 mg·g~(-1)。随着溶液pH值增加,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能也随之增大,当pH≥5时趋于稳定。随着Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度增大,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能逐渐减弱,最大降幅分别达到15.19%和14.44%。     

木薯渣基生物质炭对水中Cd2+ Cu2+的吸附行为研究

以木薯渣为原料,制备不同温度(350、450、550℃)的生物质炭(BC350、BC450、BC550),对其性质进行表征,探究吸附时间、溶液初始浓度、温度、p H对生物质炭吸附Cd~(2+)、Cu~(2+)作用的影响。结果表明:生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附平衡时间随着生物质炭热解温度的升高而缩短,伪二级动力学模型能较好地描述吸附动力学特性(R20.983)。吸附等温线符合Freundlich模型和Langmuir模型,但Freundlich模型拟合的线性更好,R2分别在0.951~0.998和0.992~0.998之间,说明生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附为多层吸附。lg KF值表示吸附能力,随生物质炭热解温度的升高而增大,说明BC550吸附效果最好,对Cd~(2+)、Cu~(2+)的最大吸附量分别为15.55和5.44 mg·g-1。生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附具有自发的特性,吸附量随p H的增加先增加后下降,最适p H分别为5.5和6.5。     

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。     

不同母质发育水稻土对Cd、Pb吸附解吸特性及其影响因子分析

为了解Cd、Pb在土壤中迁移转化规律,探明不同水稻土对Cd、Pb吸附解吸的影响,以红壤、紫色土母质发育的水稻土为对象,研究Cd、Pb在两种土壤中的吸附解吸行为,分析红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+吸附解吸特性及其与土壤理化性质的关系。结果表明,两种土壤对Cd2+的吸附用Langmuir、Freimdlich模型均有较好拟合,相关系数在0.95以上;而Pb2+的吸附则用Freimdlich模型拟合较好,相关系数在0.99以上。随着溶液中Cd2+、Pb2+含量的增大,红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+的吸附量增大;解吸量亦随吸附量的增加而增加。红壤、紫色土对Cd2+、Pb2+的最大吸附量分别为2871.34 mg/kg和4353.69 mg/kg,10914.65 mg/kg和14249.07 mg/kg;最大解吸率分别达到3.12%和2.43%,1.02%和0.33%。紫色土对Cd2+、Pb2+的吸附量大于红壤,解吸率低于红壤;同等浓度下,红壤、紫色土对Pb2+的吸附量高于Cd2+。研究表明土壤粘粒、有机质、CEC含量是影响红壤、紫色土吸附解吸差异的主要因素。