长江口重金属固液界面过程Ⅲ.水合氧化铁吸附Pb、Cu、Cd的动力学

本文模拟长江口某些环境条件,研究了水含氧化铁吸附Pb、Cu、Cd的动力学,测定了不同体系、不同温度下的正向速率常数,估算了Pb、Cu的吸附活化能分别约为7和11千卡/克分子.结果表明:水合氧化铁对Pb、Cu的吸附能力较强,对Pb、Cu、Cd三元素的吸附速率次序为Pb>Cu>Cd,与热力学平衡常数的次序相一致.论证了表面交换吸附反应是此固液界面过程的控制步骤的动力学机理,从而可对长江口现场调查结果予以理论上的解释.此外,本文探讨了界面吸附的正向速率常数和活化能的估算方法.     

固定化海藻吸附金属离子的影响因素

研究了固定化海带吸附含铜、镉溶液过程的影响因素,结果表明,在pH为3.0~5.0时对Cu2+保持高的吸附率,在pH为4.0时对Cd2+的吸附率达到最大.随着Cu2+,Cd2+金属离子初始浓度的降低,吸附率有所降低.对Cd2+的吸附率均随着温度的升高而变大.随着吸附剂浓度的增大,对Cu2+,Cd2+的吸附率逐渐升高,与此相反,对Cu2+,Cd2+的吸附量则逐渐减小.粒径对Cu2+的吸附率影响较小,对Cd2+的吸附率有较明显的变化.     

长江口重金属元素的固液界面过程——Ⅰ.沉积相中Pb、Cu和Cd的行为和沉积机理

本文阐述了长江口表层沉积物及其酸可溶相和间隙水中Pb、Cu和Cd的分布,分析了它们与环境参数的关系,发现它们的多数与沉积物的粒度、有机质、氧化铁和粘土矿物的含量之间有较好的相关性,与Eh、pH也有一定的关系.间隙水和沉积物之间存在着准平衡关系.Pb、Cu在两相间的分配主要受氧化铁和有机质的吸附-解吸和沉淀-溶解过程所控制,Cd的分配主要受CdS的沉淀-溶解过程所控制.     

厦门西港表层沉积物对铅的吸附作用

在海水介质中,模拟研究了厦门西港沉积物对Pb吸附过程的热力学和动力学性质,提出相应的定量模式,测定饱和吸附量、吸附速率常数和表观活化能等重要物化参数。结果表明,沉积物-Pb的吸附以化学作用为主,静电作用为辅。其吸附性质与水合氧化铁-Pb的吸附类似。     

长江河口悬浮物对几种金属吸附的pH效应

在实验室中控制吸附反应体系的pH，研究了长江河口现场悬浮颗粒物质对添加金属Cu、Pb、Zn和Cd吸附作用。结果表明，反应体系pH值的增大使得金属在悬浮颗粒物质上的吸附百分率增大。在长江河口水体pH变化范围内，pH的变化对Cu和Pb在悬浮颗粒物上的吸附作用影响较小，而对Zn和Cd的影响则非常显著。根据固—液界面吸附模型，长江河口悬浮物质对Cu、Pb、Zn和Cd的吸附平衡常数(IgK)分别为—8．87、—6．51、—13．68和—13．65。长江河口特定的水化学环境和水、沙特征决定了金属Zn和Cd的环境行为显著受到pH变化的控制，而pH对Cu和Pb的影响可能较小。     

长江口沉积物对铅的吸附作用

模拟研究长江口悬浮沉积物对Pb的吸附作用,发现沉积物的吸附性能与其氧化铁和有机物等活性组份的含量密切相关,获得Langmuir型吸附等温线,测定饱和吸附容量和分配系数,结果表明,pH和盐度对吸附产生明显影响,吸附率与pH和盐度之间分别呈线性正相关和负相关关系。初步探讨吸附动力学特征,沉积物对Pb吸附化化学作用为主,与厦门港沉积物相似。     

球等鞭金藻对5种金属离子的吸附作用研究

通过研究球等鞭金藻(Isochrysis galbana)不同生长过程中对5种重金属离子(Cd2+,Cu2+,Zn2+,Pb2+,Cr6+)的吸附作用,探讨了其生长与金属离子吸附的关系,同时比较了其对不同金属离子的吸附能力。结果表明:在生长初期,球等鞭金藻对重金属离子的吸附能力较强,而在对数生长期后吸附能力变弱,其对5种重金属离子的吸附能力依次为:Pb2+≈Cu2+Zn2+Cr6+Cd2+。     

酸碱度和两种金属离子对棕壤吸附五氯酚的影响

通过静态吸附实验,研究了酸碱度(pH)、两种重金属离子(Pb2+、Cd2+)单独及共同作用对棕壤吸附五氯酚(PCP)的影响。结果表明,棕壤对PCP的吸附量随溶液pH的升高而降低,且随Pb2+和Cd2+浓度的升高,吸附呈先下降后升高的趋势,Freundlich模型能较好的描述棕壤对PCP的吸附行为,吸附呈非线性。pH=4.0~5.9范围时,Pb2+促进棕壤对PCP的吸附,pH=5.9~10.0范围时,Pb2+抑制其吸附;pH=4.0~8.8范围时,Cd2+抑制棕壤对PCP的吸附,pH=8.8~10.0范围时,Cd2+促进其吸附。傅里叶变换红外光谱及紫外-可见光谱分析进一步表明,溶液中PCP与金属离子形成了复合离子(PCP-Me+),PCP-Me+的稳定常数以及金属离子和PCP的形态变化明显影响棕壤吸附PCP,离子强度的变化对PCP的吸附也有一定的影响。     

珠江口沉积物中重金属及其相态分布特征

分析了在珠江口采集的21个表层柱状沉积物样品重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg)的分布特征，并采用连续提取法，首次较系统地对该区沉积物中重金属元素的相态进行了研究。结果表明，珠江口表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Cd等重金属含量呈现由西北逐渐向东南递减的变化特点，而Pb、As、Hg等重金属元素的含量分布无明显规律。重金属的相态分布表现为，Cu、Cd以吸附相为主，Cr、Hg以铁锰氧化物和有机结合相为主，Pb、Zn和As则表现为相对较为均匀地分布在3个或4个相态中，其中Pb以有机相稍占优势，Zn以铁锰氧化物相稍占优势，As则以水相稍占优势。重金属含量及相态分布的影响因素主要为污染源的排放(人为因素)和珠江口的水动力条件(自然因素)，如强径流和弱潮所引起的沉积物粒度组成、海水、底质的盐度以及pH、Eh等。     

涠洲岛潮滩表层沉积物中重金属的空间分布及其环境质量评价

根据2006年4月对涠洲岛潮滩表层沉积物的调查资料,分析了表层沉积物中重金属元素Hg、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As的含量水平及空间分布特征,运用单因子评价法对其环境质量进行了评估,并通过相关性分析、因子分析探讨了几种重金属元素的物源.结果表明:涠洲岛潮滩环境质量状况良好,各元素均未达到污染水平,多数地区存在Cu的玷污,个别地区存在As的玷污;各分析元素较多的累积在人为活动相对频繁的XKZ、W05断面附近区域;Hg、Cu、Zn、Cr显著正相关,以环境背景来源为主,Pb、As较多的受到人为因素的影响.     

长江口及邻近海域沉积物重金属潜在生态风险评价

利用2007年10月和2009年6月对长江口及邻近海域表层沉积物的监测数据,分析了其中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg等7种重金属元素和TOC的含量,并采用Hakanson生态风险指数法进行了潜在生态风险评价.结果表明:重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg元素的平均含量分别为:37.43×10-6,36.85×10-6,93.48 × 10-6,0.17×10-6,72.91×10-6,10.60 × 10-6和0.043×10-6.各重金属元素空间上呈现长江口及杭州湾高、外陆架海区低的分布趋势,且总体上调查海区南部海域高于北部海域.7种重金属元素的污染指数由大到小排序为:Cu＞Cr＞ Zn＞Pb＞As＞Cd＞ Hg,其中Cu和Cr元素是主要的污染因子;潜在生态风险系数由大到小依次为:Cd＞ Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn,其中Cd、Hg和Cu元素是主要的潜在生态风险因子.研究区仅局部海域受到了重金属元素的污染,RI值均小于150,属低潜在生态危害的范畴.     

连云港临洪河口水体中重金属的化学形态与分布特征研究

对连云港海域临洪河口水体中重金属元素Cu,Zn,Pb,Cd的主要存在形态及悬浮颗粒态重金属元素的赋存形态进行了分析。结果表明:悬浮态重金属Cu,Zn,Pb,Cd的含量在调查海域内空间分布基本均衡,Zn、Cu、Cd主要以溶解态形式存在,而Pb则主要以颗粒态形式存在。对悬浮态重金属元素的赋存形态分析表明,Cu主要富集在有机-硫化物态、Zn主要富集在残渣态、Pb主要富集在铁锰氧化物态和碳酸盐结合态、Cd主要富集在可交换态和碳酸盐结合态。     

固定化海带粉吸附剂对污水中3种重金属离子吸附的模拟研究

为了探讨海带粉吸附剂工业运用的可能性,采用海藻酸钙包埋法对海带粉进行固定,在合适的反应条件下对Ni2+、Cu2、pb2+三种重金属离子进行吸附.采用二级动力学方程、Langmuir方程和Freundlich方程对吸附过程进行模拟.结果显示二级动力学方程能很好地对固定化海带粉吸附剂吸附Ni2+、Cu2+、pb2+过程进行拟合,平衡时的吸附量分别达到0.317 4、0.465 9、0.501 5 mg/g,对应的二级动力学常数为0.128、0.116、0.114 g/(mg·min),即三种离子的吸附速率Ni2+＞ Cu2+＞ Pb2+;Langmuir方程和Freundlich方程都能较好地模拟Ni2+、Cu2+、pb2+的吸附过程,根据Langmuir方程Ni2+、Cu2、pb2+的最大吸附量分别达到2.786、13.699、39.063 mg/g,即吸附效果pb2+＞Cu2+＞ Ni2+,该实验对日后开发海藻生物吸附剂并将其大量制成应用产品有一定的意义.     

活性污泥和颗粒污泥生物吸附废水中Pb~(2+)的对比研究

采用序批式实验,分别以活性污泥和颗粒污泥为吸附材料,考察接触时间、pH等因素对废水中Pb2+生物吸附效果的影响.结果表明,活性污泥和颗粒污泥对低浓度Pb2+(0～20 mg/L)能在30 min内达到吸附平衡,当Pb2+浓度在20～100 mg/L时,浓度越低,达到平衡时间越快,以被动吸附为主.在Pb2+低浓度条件下(0～20 mg/L),初始pH为4～5时,Pb2+的去除率达99%以上,且初始pH值是影响活性污泥和颗粒污泥生物吸附Pb2+的重要因素.活性污泥和颗粒污泥对Pb2+的生物吸附符合朗缪尔(Langmuir)方程,在pH为4及25 ℃下,活性污泥饱和吸附量为59.88 mg/g,颗粒污泥饱和吸附量为80.65 mg/g.因此,活性污泥和颗粒污泥可作为有效的生物吸附剂处理低浓度(0～20 mg/L)含铅废水,且颗粒污泥比活性污泥的生物吸附效果好.     

常见重金属在翅碱蓬(Suaeda heteroptera)根际沉积物系统季节迁移变化

应用原子吸收光谱法(AAS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对翅碱蓬-根际沉积物系统常见重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)总量和不同化学形态含量进行了季节跟踪测定。结果表明,系统中Cu、Zn、Pb和Cd环境化学行为呈现显著季节变化。从化学形态上看,根际沉积物中Cu和Pb在生理周期内均以残渣态为主,有机结合态在夏季和秋季达较高值。Zn在生理周期内均以交换态为主且随季节变化明显,碳酸结合态和铁锰结合态随季节变化不明显。Cd以残渣态为主,交换态在春季达最高。从总量上看,根际沉积物中的Cu、Zn、Pb的总量在夏季和秋季具有较高值。从系统迁移情况看,植物对Cu和Pb吸收量均为冬季春季秋季夏季,且大部分限制于地下;其体内分布除秋季Pb为根叶茎外,其它时期均为根茎叶。Zn吸收量为秋季夏季冬季春季,且绝大部分被吸收至地上。Zn吸收和分布取决于根际沉积物生物有效含量;总之,春季植物体重金属向根际沉积物迁移。夏季和秋季,Cu、Pb和Cd由根际沉积物向植物体迁移变化并不明显,而Zn正好相反。4种元素在冬季均为根际沉积物向植物体内迁移。     

辽东湾西部海域表层沉积物重金属的含量分布与污染评价

对2009年春、秋两季辽东湾西部海域共25个采样站位4种重金属含量的分布特征进行了研究,并利用潜在生态风险指数法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明:该海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd平均含量范围分别为8.0~32.1、4.3~56.9、20.0~102.6、0.12~0.34 mg/kg;Cu、Pb、Zn和Cd含量平均值均高于渤海重金属背景值.在该海域表层沉积物重金属单元素平均含量的潜在生态风险指数中,Cd的风险等级已经达到"中等",Cu、Pb和Zn的潜在生态风险等级"较低";各重金属元素综合潜在生态风险等级属于"中等",近岸及河口等海域的生态风险等级相对较高.重金属地质累积指数评价结果显示,Cu和Zn属于0级污染,Pb和Cd属于"轻度"污染.因此,作者建议应控制该海域近岸养殖区密度和减少养殖污染.表层沉积物中重金属和TOC含量相关性分析表明:该海域表层沉积物中重金属Cu、Pb和Zn具有一定的同源性,TOC含量对重金属分布具有一定的影响.     

“MgO/AC”复合材料对水溶液中Cu~(2+)和Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

用造纸草浆黑液和氯化镁为原料制得氧化镁/活性炭("MgO/AC")复合材料,分别测定了该复合材料对水溶液中Cu2+与Cr(Ⅵ)的脱除性能。Cu2+的吸附随pH值的升高而增大,pH=3时基本达到平衡;在实验考察的pH范围内(1~8),Cr(Ⅵ)的吸附呈单调递减趋势。动力学拟合结果表明,"MgO/AC"复合材料对Cu2+和Cr(Ⅵ)的吸附过程均符合伪二级动力学方程;两过程的吸附速率均随吸附温度的升高而增大,表现为吸热吸附;吸附活化能Ea分别为50.19,51.42 kJ.mol-1;"MgO/AC"复合材料对Cu2+的吸附优于对Cr(Ⅵ)的吸附。Cu2+在"MgO/AC"复合材料上的吸附过程用Langmuir模型描述更为合适,在293~323 K范围内,Cu2+的饱和吸附量为19.46~90.91 mg.g-1;Cr(Ⅵ)的吸附过程则更符合Freundlich模型。     

舟山近岸海域表层沉积物中5种重金属元素的污染及潜在生态风险评价

利用2006年8月采集于舟山本岛南部近岸海域的表层沉积物监测数据,采用Hakanson生态风险指数法,分析了Hg、As、Pb、Cd和Cu等5种重金属元素含量,并进行了潜在生态风险评价,结果表明:舟山近岸海域表层沉积物中Hg、As、Pb和Cd元素的含量均符合国家海洋沉积物质量一类标准;各重金属元素均为低污染水平,潜在生态...     

浙江三门湾表层沉积物重金属含量分布、赋存形态及生态风险评价

以三门湾表层沉积物为研究对象,对5种重金属(Zn、Cr、Cd、Cu、Pb)的含量分布、赋存形态进行分析,并运用潜在生态危害指数法、Risk Assessment Code(RAC)法、次生相与原生相比值法对重金属生态风险进行了评价。结果表明:三门湾表层沉积物重金属的含量分布整体表现为湾内高于湾外海域,人类活动是主要影响因素。运用BCR法对沉积物中重金属进行分级提取,结果显示 Zn、Cd、Cr、Cu均以残渣态为主要赋存形态(Zn:79.20%~84.25%、Cr:93.24%~96.16%、Cd:34.71%~57.58%、Cu:66.06%~79.51%),而Pb以可还原态为主(56.58%~76.44%)。评价结果中,潜在生态危害指数法和次生相与原生相比值法均显示湾内的重金属污染比湾外严重,而RAC法指出Pb污染为湾外高于湾内海域;潜在生态危害指数法和RAC均指出Cd是主要污染元素;在次生相与原生相比值法中Pb则是主要危害元素,Cd次之。     

硅胶固定的褐藻渣对重金属Cu2+吸附特征研究

褐藻渣是褐藻工业产生的固体废弃物,直接排放到环境中容易破坏水体生态平衡.本研究用硅胶固定的褐藻渣吸附重金属Cu2+,并对其吸附特征进行了检测.结果表明,吸附pH,Cu2+初始浓度以及吸附时间对吸附过程均有很大的影响.该吸附材料对初始浓度在2.0 mmol/L以下的Cu2+溶液吸附率可达85%,25℃时最大吸附容量在0....