磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg~(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。     

氟喹诺酮类抗生素在农业紫色土中的吸附研究

抗生素被广泛作为抗菌药物和添加剂使用在畜牧业中,造成大量抗生素随着动物粪便进入到土壤环境。吸附行为是抗生素在土壤中迁移转化的重要过程,对抗生素的风险评估及污染控制具有重要的意义。本文采用吸附试验研究了两种氟喹诺酮类抗生素(诺氟沙星(NOR)和氧氟沙星(OFL))在重庆广泛分布的紫色土中的吸附特性以及影响因素。结果表明:NOR和OFL在紫色土上的吸附过程较快,5 h就能达到吸附平衡,吸附常数Kd能达到3 082 L/kg。Freundlich吸附等温模型能很好拟合紫色土对NOR和OFL的等温吸附过程。由吸附过程的吉布斯自由能ΔG和吸附能E可知,紫色土吸附NOR和OFL主要是通过物理吸附。溶液pH6会降低紫色土对NOR和OFL的吸附。当溶液离子强度从0.005 mol/L增加至0.05 mol/L时,NOR和OFL在紫色土上的吸附量分别降低了10.2%和11.7%。土壤有机质对NOR和OFL的吸附过程影响很小。     

库区消落区紫色土与水稻土磷吸附解吸特征

淹水和干湿交替条件下,土壤磷水土界面的迁移能力有较大的差别,模拟研究结果表明：淹水和干湿交替能促进紫色土和水稻土对磷的吸附,减小磷的解吸率,降低磷水土界面的迁移能力,其向环境中的释磷风险为未淹水土壤＞干湿交替土壤＞淹水土壤,紫色土＞水稻土.     

坛紫菜藻红蛋白分离纯化研究

[目的]建立一种新型、高效、快速的藻红蛋白分离纯化方法,并对其分离机理进行探讨。[方法]以坛紫菜的藻红蛋白搅切法提取物为原料,首先通过100和500 kDa的超滤离心管对其进行超滤分离,再在Superose 12色谱柱上以不同种类和不同浓度的流动相对藻红蛋白粗提物进行等度洗脱,分析其分离机理,并优化分离条件。[结果]在0.05 mol/L NaCl等度洗脱的条件下,藻红蛋白在Superose12色谱柱上表现为典型的氢键吸附模式;在优化的条件下,通过超滤-Superose 12氢键吸附分离的方法,可以使坛紫菜藻红蛋白提取物纯度(A565/A280)达到7.98,总回收率52.9%。[结论]该研究结果表明藻红蛋白在Superose 12色谱柱上存在氢键吸附作用,同时,该研究所建立的超滤-Superose 12氢键吸附分离方法是一种新型、高效、快速的藻红蛋白分离纯化方法。     

苹果汁中展青霉素的去除动力学与热力学研究

利用Langmuir、Freundlich及Temkin吸附等温模型对LSA-800B型树脂吸附苹果汁中展青霉素的等温线数据进行拟合,确定较佳吸附模型,并且对吸附过程的热力学性质进行研究。此外,利用Lagergren拟一级、Mc Kay拟二级吸附速率模型和Weber-Morris颗粒内扩散模型对LSA-800B型树脂吸附苹果汁中展青霉素的静态吸附过程进行分析,确定较佳的吸附速率模型及吸附机理。结果表明:LSA-800B型树脂吸附苹果汁中展青霉素符合Freundlich吸附等温模型;吸附自由能变量ΔG0,证明LSA-800B型树脂对展青霉素的吸附是自发的物理过程;吸附焓变量ΔH0,说明吸附过程是放热过程,温度降低有利于展青霉素的吸附;吸附熵变量ΔS0,说明水分子不易对被吸附的展青霉素进行解析,解析过程需要其他溶剂;Lagergren拟一级吸附速率模型适合描述吸附过程的动力学,WeberMorris颗粒内扩散模型揭示其吸附过程由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

草炭分解产物对铜、锌吸附的影响

研究了草炭的不同分解产物(水溶性和非水溶性)对棕壤铜、锌吸附作用的影响。结果表明:在一定的pH范围内,草炭水溶性分解产物均不同程度地抑制了铜、锌的吸附,而非水溶性分解产物促进了铜、锌的吸附。吸附等温线试验表明,在不调节pH值的条件下,水溶性和非水溶性分解产物及不同水分条件培养后的分解产物均促进了对铜、锌的吸附。     

不同性质铁铝土对砷酸根吸附特性的比较研究

采用批平衡法研究了8种不同性质铁铝土对砷酸根的吸附特性,分别运用Langmuir单表面方程和Langmuir双表面方程对等温吸附数据进行拟合,以较优拟合方程求出土壤对砷的最大吸附量,并采用简单线性相关分析法探讨土壤性质对砷吸附能力的影响。结果显示,铁铝土对砷吸附强烈,吸附等温线均为非线性。双表面方程对吸附等温线的拟合效果优于单表面方程。采用双表面方程预测的吸附量和实测值的决定系数(0.935～0.978)大于采用单表面方程预测获得的决定系数(0.989～0.998)。土壤的砷吸附能力可采用高能表面和低能表面两种吸附位点进行解释。采集于云南昆明的砂页岩母质发育的红壤具有最强的砷吸附能力,根据Langmuir双表面方程计算的最大吸附量为3 498 mg kg-1。土壤的砷吸附能力受到土壤中游离氧化铁、全铝、全铁、黏粒和全磷含量的显著影响,最大吸附量与这几种土壤组成与性质因子呈显著正相关关系。     

改性白果壳对水溶液中重金属镉的吸附研究

为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并通过模型拟合、电镜扫描(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,WSK是一种理想的Cd2+吸附剂,其吸附性能受温度、pH、反应时间、Cd2+初始浓度的影响。吸附量与体系温度呈正相关,温度越高吸附量越大;随pH的增加吸附量先升高后降低,pH为5.5时,吸附效果最佳;在60 min后基本达到吸附平衡;随着Cd2+初始浓度的升高,WSK对水中Cd2+的吸附量逐渐增加,当Cd2+浓度为300 mg·L-1时,去除率为94.49%,基本达到吸附饱和。WSK对水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,决定系数R2为0.94,最大吸附量为119.76mg·g-1;吸附过程符合二级动力学吸附模型,R2为0.999 5。SEM照片显示WSK表面呈多孔结构,增加了WSK的比表面积、孔容及表面吸附位点,这有助于提高其吸附性能。红外光谱图分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等离子活性官能基团与Cd2+配位结合,其中-COO-起重要作用。     

三氯乙烯在天然土壤中的吸附行为及其影响因素

研究了三氯乙烯在天然土壤中的吸附行为,探讨了影响这一行为的环境因素。结果表明,三氯乙烯在天然土壤中的吸附过程可以划分为快速吸附、减速吸附、缓慢吸附和平衡吸附4个阶段。通过对三氯乙烯的土壤吸附等温线的研究,发现其吸附行为与线性模型相吻合,符合分配机理。从环境因素的影响而论,模拟结果显示,土壤pH值和含水量对吸附的影响不显著,当土壤有机质含量较低时,可以通过减少其吸附量达到降低三氯乙烯在土壤环境中的积累。     

土壤吸附五氯酚钠的热力学研究

在实验室条件下,采用平衡振荡法研究288、298和308K温度下五氯酚钠在土壤中的吸附热力学特征。结果表明,五氯酚钠在土壤中的吸附符合Freundlich吸附等温线,吸附量随温度的增加而减少;五氯酚钠在土壤中的吸附过程为自发的放热反应;五氯酚钠在土壤中吸附的推动力是氢键力,无配位基交换、化学键等强的作用力。