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....     

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。     

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+。     

“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。     

长江口重金属元素固-液界面的过程——Ⅱ.水合氧化铁对Pb、Cu和Cd吸附的热力学模式

模拟长江口某些环境条件,用制备的水合氧化铁对Pb、Cu和Cd进行吸附实验,不同温度下的数据均符合Langmuir等温式.测定了各元素的饱和吸附量、吸附热、平衡常数及其他热力学参数.溶液pH对吸附有明显的影响,各元素均在一定的pH区间产生吸附突跃,吸附过程可用改进的M2+-H+表面化学交换模式说明.初步确定:水含氧化铁对Pb、Cu的吸附以化学作用为主;Cd的吸附则以静电作用为主.模拟结果与现场调查结果基本一致,进一步对吸附过程的热力学性质给予定量的描述.     

极大螺旋藻富积重金属机理的研究

于1993年5月由南京大学藻类培养室提供极大螺旋藻藻种,用Zarrouk培养基培养后,用活藻体和甲醛杀死的藻体分别进行吸附实验;过滤出的藻体置于6×10－3g／L左右浓度的Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+离子混合液中。结果显示,死、活藻体都具有相似的吸附能力,对Co2+,Ni2+,Zn2+的富积大于203倍,对Cu2+的富积大于185倍;用热水提取、DEAE-纤维素D-23柱和SephadexG－200柱纯化后,获得了纯细胞外壁多糖,其分子量为52kD。将该糖溶液盛在透析袋内,并置于4种离子混合液中进行吸附实验,结果显示,核糖对Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+的富积倍数分别达1744,1644,1340,1750。藻体和多糖对Co2+,Ni2+,Zn2+的吸附都高于对Cu2+的吸附。比较藻体与多糖对4种离子的吸附结果可见,藻体对离子的吸附主要是多糖的作用;多糖的红外光谱显示,金属离子改变OH和CO－NH的吸收峰,表明这两种基团与金属离子发生了络合作用;对Cu2+的络合滴定测定表明,Cu2+与多糖的结合度为0．40。     

汛期黄河下游悬浮颗粒物粒度分布及其对铜离子的模拟吸附研究

为跟踪2004年6月19日至7月13日实施的黄河第三次调水调沙工程,2004年7月21日于东营胜利黄河大桥站位采集水样。对黄河下游悬浮物浓度、粒度分布进行了分析。结果表明,当天本站位悬浮物质量浓度为1.43 g/L,悬浮颗粒物粒度在63μm以下部分累积分布占99.3%。作者模拟汛期黄河下游河水的悬浮物浓度、年平均水温及pH,研究悬浮物对重金属Cu2 的吸附规律,并探讨了悬浮物浓度及盐度对吸附的影响。Cu2 在水体中会由于水解、絮凝、沉淀、络和等损失一部分,在研究吸附时对此部分进行了扣除。水体悬浮颗粒物对重金属Cu2 的吸附等温线吸附符合Langmuir方程。随悬浮物浓度的增加,其对Cu2 的吸附容量增大,吸附量减小。悬浮物浓度、pH一定时,在盐度为0~5时,吸附量随盐度的升高而迅速降低,当盐度在5~25时,吸附量基本不变。     

重金属胁迫对杜氏盐藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了杜氏盐藻Dunaliella salina在不同浓度的Cu2+、Zn2+、Cd2+等重金属离子胁迫一段时间(24、48、72和96 h)后,叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有:PSII的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)。研究结果表明,当Cu2+浓度范围在600~800μmol/L时,杜氏盐藻的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,NPQ变化不规律,随着胁迫时间的延长,除qP在96 h时有所上升外,各荧光参数均逐渐降低;Zn2+胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和rETR随着浓度的增加而降低,NPQ先下降后上升,qP仅在Zn2+浓度范围(800~3200μmol/L)下明显下降,随着胁迫时间的延长,各荧光参数均逐渐降低;Cd2+胁迫下各荧光参数均明显下降,随着胁迫时间的延长,Fv/Fm、Fv/Fo和NPQ先下降后上升,在48 h时达到最低值,Yield、rETR和qP均逐渐降低。在3种重金属离子胁迫下,细胞密度和叶绿素相对含量也显著降低。根据3种重金属离子的半抑制浓度(EC50),其毒性大小顺序为Cu2+Cd2+Zn2+。     

地衣芽孢杆菌胞外产物消化活性的研究

将地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis的胞外产物置于不同的pH、温度和金属离子条件下,分别测定其蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性的变化。结果表明,当pH为7.5—8.5时胞外产物表现出较高的蛋白酶和淀粉酶活性,胞外产物消化脂肪的最适pH为9.0—10.0。胞外产物水解淀粉、脂肪和蛋白质最适温度分别为60—80、40—60和50—70℃,60℃时蛋白酶活力最大。试验测定了8种金属离子对胞外产物活性的影响,发现Mg2+、Zn2+Cu2+可抑制其水解蛋白质,而Ca2+、Fe3+、Mn2+和Ba2+却无此影响;在胞外产物消化脂肪底物时Co2+、Fe3+、Mn2+和Ba2+均能抑制其活力,而Mg2+、Zn2+能使其消化活力升高,与前者相比,金属离子对淀粉水解的影响相对较小,仅Cu2+有一定的抑制作用,其它离子对其均无明显的影响。还研究了不同胞外产物浓度与生物学活性的相关性,发现当反应体系中胞外产物浓度升高时水解蛋白质的活力会相应降低,但对脂肪的消化活力则与胞外产物的浓度呈正相关。反应体系中胞外产物的浓度在0—132.4μg.ml-1时其水解淀粉的活力随浓度的升高而升高,浓度为191.0μg.ml-1时活力最大,浓度大于191.0μg.ml-1时活力不再变化,稳定在一个较高的水平。     

Cd2+与Zn2+的联合效应对马氏珠母贝(Pinctada martensii)受精率的影响

采用中心组合设计和响应曲面法在实验室条件下研究了Cd2+与Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。Cd2+、Zn2+的浓度范围分别为0.030—20mg/L、0.100—20mg/L。结果表明:Cd2+与Zn2+两因子对马氏珠母贝受精率的一次效应极显著(P<0.01);Cd2+与Zn2+两因子一次互作效应极显著(P<0.01)。经响应曲面法分析,随着Cd2+与Zn2+浓度的增加受精率呈下降趋势,当Zn2+浓度在最低浓度(0.100mg/L)时,受精率随着Cd2+浓度的上升而下降;当Cd2+浓度在最低浓度(0.030mg/L)时,受精率随Zn2+浓度的上升而先下降后升高。本实验建立了马氏珠母贝受精率与Cd2+、Zn2+间关系的模型方程(R2=0.996,Adj.R2=0.987,Pred.R2=0.887,P<0.01)并可用于预测Cd2+、Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。     

固定化海藻对金属离子吸附效果的研究

研究了固定化海带吸附含铜、镉溶液的过程,结果表明:非活性海带吸附水溶液中铜、镉离子的动力学过程可以用班厄姆吸附速率方程描述,铜和镉的吸附速率常数分别为0.1078和0.03028min-1;生物吸附过程符合Langmuir模型,根据Langmuir吸附等温模型的计算结果,得到固定化海带对铜和镉离子的最大吸附量分别为83.3和112.4mg/g,海带对铜离子的亲和性比对镉离子强.     

四种重金属离子对侧扁软柳珊瑚的毒性及其摄食行为的影响

本实验通过48h的急性毒性测试,来了解重金属Cu2 、Zn2 、Cd2 、Pb2 的污染环境对侧扁软柳珊瑚(Subergorgiasuberosa)的影响程度,以认知重金属对海洋生物尤其是柳珊瑚所造成的伤害.实验的结果显示,Cu2 的半致死浓度约为0.13mg/dm3,Zn2 为8.69mg/dm3,而Cd2 为10.84mg/dm3,Pb2 为8.49mg/dm3;亦即Cu2 污染对侧扁软柳珊瑚毒性影响最大.另外,在实验的观察中也发现,受到伤害的珊瑚中常会刺激黏液的分泌,在较高的浓度下则会造成其共肉组织的溃烂致使整株珊瑚部分或整体的死亡.在摄食影响的研究方面,侧扁软柳珊瑚在Cu2 浓度分别为0.02、0.05mg/dm3的污染环境下捕食丰年虫(Chirocephalus)的行为与正常珊瑚间有明显差异(p<0.01),经过Cu2 污染环境后的珊瑚虫(polyp)常常不能有效地捕食到丰年虫,甚至捕食到丰年虫却不能将其顺利吞咽而造成丰年虫从其触手中逃逸.数据显示正常珊瑚虫捕食丰年虫的成功率平均达85.42%,而受0.02mg/dm3Cu2 影响的珊瑚虫则为57.58%,受0.05mg/dm3Cu2 影响的则仅为24.24%.     

固定化海藻对金属离子解吸的实验研究

本文研究了固定化海带吸附含铜、镉溶液的解吸过程，结果表明：在所选的HCl、HNO3、Na2CO3、NaHCO3 4种解吸剂中，HCl、HNO3均有一定的解吸效果，但HCl比HNO3更适合做解吸剂．当解吸剂盐酸的浓度为0．1mol／dm^3时，解吸率最大，     

壳聚糖改性吸附剂的制备及其吸附性能研究

利用壳聚糖与香草醛反应生成的希夫碱壳聚糖(VCG),通过在其一级羟基上进行交联,制备出壳聚糖缩香草醛螯合树脂(S-VCG)。用红外光谱对其结构进行表征,并研究其对重金属离子Cu2 和Pb2 的吸附特性。结果表明:壳聚糖缩香草醛螯合树脂(S-VCG)对Cu2 的平衡吸附时间4h,最大吸附量的pH≈3.2,吸附量约为43.1mg/g,对Pb2 平衡吸附时间5h,最大吸附量的pH≈4,吸附量约为110mg/g。S-VCG具有较强的抗酸性。     

固定化海藻对金属离子解吸效果实验的研究

论文研究了固定化海带吸附含铜、镉溶液的解吸过程。结果表明:在所选的HCl,HNO3,Na2CO3,NaHCO3四种解吸剂中,HCl,HNO3均有一定的解吸效果,但HC l比HNO3更适合做解吸剂。当解吸剂盐酸的浓度为0.1m o l.L-1时,解吸率最大。     

三角褐指藻对铜离子长期暴露的生理响应

探讨了不同浓度Cu2+长期暴露对三角褐指藻生长、光合作用、呼吸作用和色素含量等生理特性的影响。结果表明:三角褐指藻在较低浓度下(0.25mg·L-1,0.5mg·L-1)生长受到刺激,而在高浓度下(1.5mg·L-1)则下降。叶绿素荧光参数有效光化学效率(Yield)与最大光化学效率(Fv/Fm)对Cu2+非常敏感,它们均随Cu2+的升高而显著下降;Cu2+暴露对光合作用速率也具有抑制作用;而在Cu2+长期暴露下,类胡萝卜素含量比对照组高,但提高的程度随Cu2+浓度升高而下降。这些结果说明,叶绿素荧光参数可以作为三角褐指藻受到Cu2+胁迫的灵敏指标;光合作用与生长并不耦合;类胡萝卜素含量和呼吸作用速率升高可能能够降低Cu2+对三角褐指藻的毒性。     

Interstitial water chemistry in deep-sea sediments from the Japan Sea

Vertical profiles of pH, Eh, and major and minor chemical constituents in interstitial waters have been studied in four piston cores from deep-sea basins of the Japan Sea. Sulfate concentration decreases remarkably with increasing depth in three cores, and hydrogen sulfide is observed in two cores although the overlying bottom water is highly aerated. Three types of interstitial waters are observed in the four cores: (1) alkalinity and manganese concentration increase gradually with increasing depth, and sulfate reduction is not appreciable, (2) alkalinity increases and sulfate concentration decreases remarkably, and hydrogen sulfide is not detected, and (3) alkalinity increases and sulfate concentration decreases remarkably, and hydrogen sulfide is observed. Factors controlling the chemical composition of interstitial waters are discussed.     

厦门港表层沉积物对海水中铅的吸附动力学

模拟研究厦门港表层沉积物对海水中Ｐｂ的吸附动力学及水环境条件的影响,当海水温度由２０－３０℃、ＰＨ５－８和盐度３０－４变化时,吸附速率分别提高约５０％、、个数量和５倍。吸附速率与盐度之间呈负指数相关关系。吸附过程可用交换吸附动力学模式描述。测定吸附速率常数、表观活化能和平衡吸附量等参数研究表明,沉积物对Ｐｂ的吸附性质以华东作用为主。     

Quantitative adsorption of organic matter from seawater on solid matrices

The influence of several operational parameters, including pH, flow rate, total volume of water passed, and choice of eluants, upon the efficiency of extraction of organic matter from seawater by two forms of commercially-available resin, XAD-2 and XAD-8, is considered. The overall efficiency of adsorption is at best 40%. The main factor determining the adsorption efficiency of XAD resin for natural organic matter is pH. The efficiency at normal seawater pH is only half that at pH 2.0. Although the efficiency decreases with increasing flow rate, the decrease is not great up to 3 bed vol./min. With increasing volume of water passed, the adsorption capacity of the resin initially drops, but reaches an approximately constant level after 1000 bed volumes. Alkaline solutions, either NH₄OH or NaOH, followed by methanol, completely recover adsorbed organic material from the resin. There is no significant advantage of XAD-8 over XAD-2 for seawater extractions, and the materials adsorbed by the two forms of resin are not substantially different.A new separation method combining XAD-2 resin and activated carbon as adsorbents in series in a column has been developed. Efficiencies of up to 90% were obtained in the extraction of acidified seawater. When the volume of water passed was less than 500 bed volumes, the adsorption as measured by UV-oxidation was quantitative. Elution of 90–100% of the adsorbed organic carbon was possible when ammonium hydroxide (7 M), methanol and an ammonium hydroxide—methanol mixture were used sequentially.     

水体铜对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)代谢酶活力的影响

采用生态学单因子梯度试验方法,研究了水环境中添加0·01、0·10、1·00、5·00mg/L的铜(Cu2 )对中华绒螯蟹肝胰腺、血淋巴和鳃代谢酶活力的影响。结果表明,随着Cu2 浓度的增高,肝胰腺和血淋巴的铜锌超氧化物歧化酶(Cu-Zn SOD)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)活力和血蓝蛋白均呈先增加后减少的变化趋势。鳃钠钾三磷酸腺苷酶(Na ,K -ATPase)、钙镁三磷酸腺苷酶(Ca2 ,Mg2 -ATPase)和谷丙转氨酶(GPT)活力均随着Cu2 浓度的增高而降低。随着Cu2 浓度的增高,肝胰腺髓性过氧化物酶(MPO)活力呈先减少后增加的变化趋势。水环境中添加0·01mg/L Cu2 就可对中华绒螯蟹代谢酶产生显著影响,并随着Cu2 浓度的增高,对中华绒螯蟹机体的影响逐渐加剧。表明代谢酶活力的变化可以灵敏地反映Cu2 的胁迫程度和毒性。