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采用固液吸附系统研究了褐煤和硝化褐煤对镉离子的等温吸附、动力学吸附等特征,用卡方检验、Avrami模型筛选和验证了2种材料适宜的吸附机制模型。结果表明,不同温度下硝化褐煤和褐煤最大单层吸附量分别为35. 61~46. 84、29. 63~38. 20 mg·g~(-1),硝化褐煤比褐煤增加吸附量在20. 18%~22. 62%。基本达到平衡吸附量时,分别用了150、330 min。硝化褐煤在低温时符合Langmuir单层吸附和准二级动力学过程,褐煤适合Freundlich模型描述。Avrami模型可较好地描述2种材料的等温吸附和动力学吸附特征。不同温度的等温吸附特征和动力学结果表明,随温度升高,2种材料经历了单层吸附、多层吸附的物理-化学过程,吸附是自发的吸热过程。红外光谱分析表明,硝化褐煤拥有较多的功能团,与吸附镉有关的为含氧功能团区、未知吸附带、脂肪族羟基和芳香C—H结构。硝化褐煤中羰基碳相对含量较褐煤高,可能是结合Cd~(2+)能力提高的原因。因此,褐煤改性后的硝化褐煤对镉离子的吸附量和吸附速率最大,硝化褐煤能提高对镉的吸附性能,热力学和动力学吸附机制在不同材料和不同温度情况下不同,模型适宜性需用误差函数卡方检验辅助确定。改变褐煤基吸附材料的关键是增加有效功能团。研究首次表明,吸附过程中动力学级数发生改变,脂肪族羟基区、未知吸收带2 360. 20 cm~(-1)和2 341. 98 cm~(-1)和含氧官能团是褐煤硝酸氧化后吸附镉能力提高的关键因素。 相似文献
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为了研究不同土壤营养条件下草本地下竞争对华北落叶松、麦氏云杉、辽东栎3种1年生幼苗存活和生长的影响,以华北落叶松、麦氏云杉和辽东栎1年生幼苗为材料,以土壤营养条件(以施用肥料中的氮含量为基准:10 g·m^2和40 g·m^2)和草本地下竞争方式(完全地下竞争,部分地下竞争,无地下竞争)为处理组合,统计幼苗存活率并测定苗高。结果表明:1)完全和部分去除草本根系的地下竞争均可同样有效地提高华北落叶松幼苗的存活率,而不同土壤营养条件对其存活率和高生长均无影响,不同地下竞争方式不影响其高生长。2)对麦氏云杉幼苗而言,在40 g·m^2的土壤营养处理下其存活率显著降低;但高生长未受影响,而完全和部分去除草本根系的地下竞争均显著提高了其存活率,且高生长在完全去除草本地下竞争的处理下最高。3)辽东栎幼苗在所有处理组合下全部存活,高生长在40 g·m^2的土壤营养处理下以及完全和部分去除草本根系地下竞争的处理下显著较高。华北落叶松和麦氏云杉幼苗定居的关键并非是草本植物对土壤养分的争夺,而是草本植物地下部分对华北落叶松幼苗根系生长空间的争抢。在今后森林营造和恢复实践中,通过清除草本的地下部分,特别是宿根性草本,避免草本占据过多地下生长空间,协助华北落叶松和麦氏云杉成功渡过幼苗定居期,同时森林培育中的除草措施也在一定程度上有利于辽东栎幼苗的生长。 相似文献
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玉米不同层位叶片生理生化指标与SPAD值的关系 总被引:1,自引:1,他引:0
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随着经济和社会的高速发展,农田土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成巨大威胁。为了解我国东部地区农田土壤重金属的污染现状,基于东部地区农田土壤重金属污染数据,采用半方差函数分析及克里金(Kriging)插值手段,通过内美罗(Nemerow)综合污染指数和地累积指数等土壤重金属评价方法,对我国东部地区农田土壤重金属砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)及铅(Pb)的污染概况进行综合分析。结果表明东部地区重金属Hg污染最为严重,均值为中国土壤Hg元素背景值的2.8倍,近30%东部地区处于Hg中度污染水平;其次为Cd,均值为背景值的2倍,50%以上东部地区处于Cd污染警戒线,半方差分析结果显示Cd污染受人类活动影响最强;广东省农田土壤重金属综合污染最为严重,内美罗综合污染指数高达0.854,克里金插值结果显示As、Cd、Hg及Pb的高值区域均在广东省有所分布。 相似文献
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褐煤基材料对Cd2+的吸附机制 总被引:1,自引:1,他引:1
为筛选稳定、高效、环境友好的重金属污染修复材料,利用批吸附试验研究了不同温度下褐煤、腐植酸、活性炭对镉(Cd2+)的吸附特征,采用非线性χ2检验辅助决定系数判断等温线模型拟合度,用红外光谱对材料功能团进行了识别。结果表明,Temkin模型能最好拟合3种材料对Cd2+的等温吸附过程,Langmuir和Freundlich模型也能较好拟合但与温度有关。吸附热力学参数表明,3种材料对Cd2+的吸附为优惠发生的物理吸附,并且是自发的吸热过程,3种材料与Cd2+之间均有较强的作用力。在温度294.55~313.15 K时腐植酸、褐煤和活性炭对Cd2+的最大吸附量分别为36.14~44.09、29.63~38.20 mg·g-1和21.04~30.34 mg·g-1,吸附量随温度升高而升高,吸附自由能随着温度升高而降低,说明升温吸附更容易发生。准二级动力学拟合数据最好,表明3种材料对Cd2+的吸附存在着化学过程。褐煤基活性炭和褐煤基腐植酸具有丰富的孔隙结构。红外光谱图表明腐植酸和褐煤较大的吸附量与其含氧功能团种类较多以及在波数2 360 cm-1和2 342 cm-1附近吸收峰有关。因此,褐煤基3种材料对Cd2+的吸附是自发的吸热过程,腐植酸对Cd2+的最大吸附量和吸附能力最大,用Temkin等温方程和准二级动力学曲线能最适宜描述褐煤基材料对Cd2+的吸附特征。 相似文献