岩溶区典型土壤对Cd2+的吸附特性

文章采用有序批试验,就岩溶区两种典型石灰土（棕色、黑色石灰土）对Cd2+的吸附行为进行研究。试验结果表明:石灰土对重金属Cd2+具有较强的吸附能力（平均吸附率范围89.84~98.84）,黑色石灰土的吸附能力高于棕色石灰土,吸附量随平衡浓度的增加而增大;Langmuir和Freundlich方程均能很好地描述两种石灰土对Cd2+的等温吸附过程,Freundlich方程拟合最优;两种石灰土吸附镉的动力学特征相似,吸附过程可分为快速反应、慢速反应和吸附平衡3个阶段,棕色石灰土对Cd2+吸附动力学的最优模型为Elovich方程和双常数方程（R>0.9）,黑色石灰土仅在Cd2+初始浓度为100 mg/L条件下,Elovich方程、双常数方程和W-M方程的模拟达到较显著水平（R>0.8）;有机质、碳酸钙含量及CEC值是影响石灰土对Cd2+吸附能力的主控因素,铁、铝、硅氧化物含量对Cd2+吸附影响不大;综合热力学、动力学及影响因素分析认为石灰土对Cd2+吸附机理包括土壤颗粒表面官能团的专性吸附及不均匀粒内扩散、静电作用等非专性吸附过程。      

膨润土作为药用赋形剂对Pb+2,Cd+2,Cr+6离子的吸附研究

本文选用吉林省九台、小梨河、净月产地的膨润土为原料,测试了不同粒级的膨润土对Pb 2、Cd 2、Cr 6离子的吸附时间、吸附温度、吸附量,同时,又在模拟人胃条件下进行了试验,结果证实膨润土可以作为药用赋形剂。     

矿物-腐植酸-微生物体系对重金属吸附研究

设施农业中土壤重金属污染问题日趋严重.由于土壤中矿物、腐植酸、微生物等多相组分之间存在交互作用,重金属与土壤单组分体系中所获得的结合机制并不能真实有效地评价其在自然条件下的转化与归趋.本研究以蒙脱石(Mont)和高岭石(Kao)为辽宁蔬菜大棚及农田土壤层状硅酸盐代表矿物,选取胡敏酸(HA)为有机质代表,土著微生物革兰氏...     

粉煤灰、粘土、膨润土等对Zn2+的吸附试验研究

研究了粉煤灰、粘土、膨润土等从溶液中去除有毒金属离子Zn2+的吸附过程。动态试验显示吸附过程是快速的。吸附试验结果表明,粉煤灰、膨润土对Zn2+的吸附能力相当,但远大于粘土、粉质粘土。平衡吸附模型充分说明,在高浓度下Zn2+在粉煤灰、粘土、粉质粘土上的吸附符合Langmuir等温线。试验结果亦表明,随着吸附剂中Zn2+含量的增加,粉煤灰等吸附剂对Zn2+吸附的百分率均呈减小的趋势。     

土壤中Cd、Pb、Hg离子的地球化学行为模拟实验

研究了山西省3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋、Hg2＋的吸附、解吸和3种离子在土壤中的运移特性。结果表明,Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋在粘粒土壤中的吸附能力大于在砂粒土壤中的吸附能力,且3种土壤对Pb2＋都有很强的吸附能力,吸附的Pb2＋很难在土壤中解吸下来。3种土壤对3种金属离子的吸附能力为Pb2＋＞Cd2＋＞Hg2＋,解吸能力正好相反,这主要与土壤的不同性质和3种重金属离子的水合离子半径、离子的水合能密切相关。Cd2＋在3种土壤中的等温吸附符合Freundlich和Langmuir方程,Pb2＋在3种土壤中的吸附特征符合Henry方程,而Hg2＋在3种土壤中的吸附符合Langmuir方程。土柱淋滤实验表明,Hg2＋在土壤中的穿透性很强,Cd2＋次之,Pb2＋在土壤中的穿透性最慢,其在长达20天的淋滤过程中仍然没有穿透土柱。3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋的迁移能力都表现为：大同土壤＞临汾土壤＞太原土壤。     

13X沸石分子筛对水中Hg2+吸附性能的实验研究

13X沸石分子筛吸附水中Hg2+的实验研究表明,13X沸石在pH值为5~6、时间为20 min、温度为20~30 ℃条件下对Hg2+ 的吸附效果最佳。在13X沸石的用量为4 g/L的条件下对原始浓度为0.2 ~100mg/L的Hg2+进行吸附,吸附量由0.035 6 mg/g增加到21.87 mg/g。13X沸石可使原始浓度为0.01 mg/L的Hg2+降至0.002 mg/L以下。饱和NaCl溶液对吸附Hg2+后的13X沸石解吸效果良好,解吸后的13X沸石循环使用4次,对Hg2+的吸附率仍未降低,表明13X沸石的重复利用效果良好。通过在洗脱Hg2+ 的解吸液中加入Na2S·9H2O,可使Hg2+形成HgS沉淀进行回收,回收率可达90%以上。实验表明,13X沸石适用于对水中低浓度Hg2+的深度净化处理。     

溶液离子强度对自然水体生物膜吸附Pb2+和Cd2+的影响

通过改变支持电解质(NaNO3)浓度的方法来探讨自然水体生物膜对Pb2 、Cd2 的吸附机制,研究了离子强度对生物膜吸附Pb2 、Cd2 的影响以及不同离子强度下生物膜吸附Pb2 、Cd2 的热力学特征.结果表明:当NaNO3浓度在0～0.4 mol·L-1之间,随着离子强度的增加,生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附量和最大吸附量迅速降低;当NaNO3的浓度大于0.4 mol·L-1,生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附量和最大吸附量变化趋于平缓,说明自然水体生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附可能同时包括电性吸附和专性吸附.此外,研究还发现当Cd2 与Pb2 共存时,Pb2 对生物膜吸附Cd2 的能力有较大影响,而Cd2 对生物膜吸附Pb2 的能力的影响并不显著.     

海泡石改性及吸附Zn2+研究

金属离子型无机抗菌剂具有安全性好、抗菌广谱、时效长和耐热等许多优良性能,在许多领域有广泛的应用价值。金属离子型无机抗菌剂由金属抗菌离子和无机载体材料组成,其抗菌性能与载体材料对抗菌金属离子的吸附量有关。本文初步研究了对海泡石进行酸改性及用海泡石载抗菌锌离子(Zn2+)的两种工艺方式对海泡石结构及载Zn2+量的影响。通过原子吸收发射光谱、X射线衍射、扫描能谱电子显微镜及傅立叶变换红外光谱等技术的分析表明,用体积浓度为5%的HCL,在70℃温度下对海泡石进行酸处理,在提高海泡石纯度,分散海泡石纤维束、使海泡石结构中孔隙扩大,进而达到更多载入Zn2+目的等方面都是十分必要和有效的方法;采用干湿循环方式将Zn2+载于海泡石能提高海泡石的载Zn2+量,但干湿循环方式操作更复杂,能耗更大,应视具体情况酌情选择使用。     

多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)吸附Cu2+的实验研究

细菌表面往往存在多种化学基团,能够通过吸附作用影响环境流体中金属元素的活动性,从而与表生条件下的元素富集、矿物成核结晶等地球化学过程密不可分。为了深入认识细菌吸附作用的地球化学意义和环境效应,揭示细菌吸附金属离子的热力学行为,选择了多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)为研究细菌,系统开展了滴定实验和Cu2 吸附实验。通过连续酸滴定方法分析了细菌表面的化学特征,发现多粘芽孢杆菌在pH值为7.54~6.50范围内,表面带负电荷,表现出质子吸附行为;设计开展了Cu2 吸附实验,发现溶液的pH值对Cu2 吸附有一定影响,可能存在Cu2 与细菌表面质子的交换作用;根据Cu2 吸附等温线拟合计算,发现吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附模型,根据Langmuir模型计算得到每个细胞的Cu2 饱和吸附量高达1.69×10-7mg。     

硅钾矿肥不溶残余物及对Cd^2＋吸附特征

通过模拟植物根际酸性环境制得的硅钾矿肥不溶残余物矿物组合为:水钙沸石、片沸石、羟钙石和无定形物.研究了pH值对Cd2 的吸附性能的影响和吸附机理.结果表明,受无定形SiO2物相影响,当pH大于7时,残余物对Cd2 吸附量明显下降;不溶残余物对Cd2 的吸附符合Freundlich吸附等温式,吸附符合二级吸附动力学.残余物吸附Cd2 的过程由颗粒内扩散控制,有效扩散系数为8.95×10-12cm2/s;实验温度下的吉布斯自由能变化(△G)变化范围为-1.203--1.554 kJ/mol,熵变△S为7.8 J/mol K,焓变△H为872.1 J/mol,表明残余物对重金属离子的吸附是一个吸热反应过程.     

Cu2+和Cd2+在蒙脱石-胡敏酸复合体上的吸附及其竞争

土壤和水体中的腐殖酸常常与粘土矿物紧密结合成为特殊的复合体.这种粘土矿物-腐殖酸复合体对重金属的吸附作用既有别于粘土矿物,更有别于腐殖酸.以蒙脱石和胡敏酸分别作为粘土矿物和腐殖酸的代表,通过一系列实验研究了Cu2+、Cd2+在单一体系和共存体系条件下在蒙脱石-胡敏酸复合体上的吸附作用,同时探讨了二者的竞争特点.实验结果表明,在单一体系条件下,蒙脱石-胡敏酸复合体对Cu2+的吸附量始终明显大于Cd2+,且二者的吸附量均随其初始浓度的增大而呈线性增大;而在Cu2+和Cd2+共存体系条件下,Cu2+的吸附量始终略大于Cd2+的吸附量,即复合体对Cu2+的吸附有较好的选择性.在吸附过程中,复合体中的蒙脱石与Cd2+和Cu2+的阳离子交换作用处于主导地位.无论是在单一体系还是在共存体系中,Cd2+优先替换电价相同而半径略大的Ca2+,而Cu2+则优先替换半径相近、电价低的Na+.因此,Cd2+的存在使Cu2+在复合体上的吸附量明显地减小,而Cu2+的存在对Cd2+的吸附几乎没有影响.这些实验结果将有助于深入探讨重金属离子在土壤、水体等环境中的迁移-固定行为.     

A Study of Chromium Adsorption on Natural Goethite Biomineralized with Iron Bacteria

Goethite, especially biogenic goethite, has high specific surface area and great capacity for the adsorption of many contaminants including metal ions and organic chelates. Chromium is a redox actively toxic metal ion that exists as either Cr^Ⅲ or Cr^Ⅵ in nature, and as such it is essential to understand its behavior of adsorption on natural goethite mineralized by iron bacteria, as Gallionella and Leptothrix in water body. The adsorption of Cr^3＋ and Cr^Ⅵ on naturally biomineralized goethite is studied in this paper. The results show that both Langmuir and Freundlich adsorption isothermal models are able to accurately describe the adsorption of these two ions. Investigation of SEM/EDS, TEM/EDS indicates that the two ions do not adsorb homogeneously on goethite owing to the different microstructures of goethite, and that the microspherical goethite has a greater adsorption capacity for chromium ions than the helical one. XPS data show that redox reaction of chromium on the surface of biomineralized goethite takes place in the adsorption of both Cr^3＋ and Cr^Ⅵ. The CrvI adsorbed on biogoethite is much easier to transform into CrIII than the oxidization of Cr^Ⅲ on the bio-goethite.     

电气石矿物吸附铜离子试验研究

本文研究了电气石的单晶、电气石微粉对Cu2＋的吸附作用,试验表明：电气石单晶体表面存在着以C轴为两极的静电场,该静电场对Cu2＋的吸附作用效果明显。制备的电气石微粒越细,吸附效果越好。电气石的电场效应使得它在治理污水中Cu2＋污染具有广阔的前景。     

硅酸盐细菌在矿物表面上的吸附及其选择性——以正长石和黑云母为例

以硅酸盐细菌和正长石、黑云母为实验材料,研究了正长石和黑云母单独存在以及二者共存时,吸附时间和细菌浓度对硅酸盐细菌在其表面上吸附行为的影响。研究结果表明:1)硅酸盐细菌在正长石和黑云母上单位面积吸附量达到最大的时间分别为40min和30min,对应的细菌浓度分别为25×106个/mL和30×106个/mL;2)在细菌浓度相同时,无论是在正长石和黑云母单一矿物体系还是在二者共存体系中,正长石表面的单位面积吸附量始终大于黑云母;3)在正长石和黑云母共存体系中,硅酸盐细菌倾向于选择性吸附在正长石上,而且细菌浓度越大这种倾向越明显。实验结果有可能为研究矿物的微生物风化机理提供重要的信息。     

湿地水环境中表层沉积物吸附铅、镉能力的研究

在选定的实验条件下,对向海自然保护区5个不同类型湿地水体的表层沉积物样品进行了铅、镉的热力学吸附实验.结果表明,沉积物样品吸附铅、镉的过程符合Langmuir和Freundlich(n=8,p= 0.01) 等温吸附曲线.在所讨论的范围内,沉积物样品吸附铅、镉的能力与样品中铁、锰氧化物及有机质含量存在着显著的相关性.表层沉积物吸附铅、镉的能力小于生物膜吸附铅、镉的能力,即在湿地水环境中,生物膜对重金属迁移转化的作用相对于表层沉积物而言更重要.     

淡水中丝状绿藻对重金属Pb2+的吸附

通过淡水中绿藻门的一些丝状种类,如毛枝藻(Stigeoclonium)、刚毛藻(Cladophora)、水绵(Spirogyra)对铅的吸附实验,研究淡水藻类与铅的吸附关系及影响因素。结果表明,淡水中丝状绿藻对铅有较强的吸附能力, 当pH值和温度以及包埋藻类的量控制在一定条件下,即pH值约为4,温度为28℃左右,按照2 g藻类处理20 mL 质量浓度为100 mg/L Pb²⁺溶液原则包埋藻类,就可以使单位藻类吸附效率达到40％。