巯基改性蒙脱石对Cd(Ⅱ)的吸附机理研究

蒙脱石对镉有良好的吸附性,但吸附力较弱,巯基改性蒙脱石可增强对镉的吸附,而关于蒙脱石的巯基改性及改性后对镉的吸附机理研究少见报道.本文以(3-巯丙基)三甲氧基硅烷作为改性剂,采用简单的溶液法对蒙脱石原土(简称MMT)进行巯基改性,并探讨了改性蒙脱石(简称MMT-SH)对镉的吸附机理.红外和X射线衍射表征显示MMT被成功接上巯基.吸附条件实验表明,MMT-SH对Cd(Ⅱ)的吸附效果显著优于原土,对Cd(Ⅱ)的饱和吸附容量是原土的39倍;吸附容量受pH值影响大,受离子强度的影响较大;MMT-SH对Cd(Ⅱ)的吸附作用除了静电吸附、离子交换吸附、羟基配位吸附,还主要存在巯基配位吸附.热力学及动力学实验表明,MMT-SH吸附Cd(Ⅱ)的反应符合Langmiur等温模型和Lagergren二级动力学方程,是易于发生的化学反应;吸附过程的热力学参数(△H、△G、AS)表明此吸附是一个自发的吸热过程.     

热活化胶状黄铁矿去除酸性溶液中的Cd(Ⅱ)

利用XRD和SEM测试方法表征了热活化胶状黄铁矿结构和微观形貌,考察了溶液pH、溶解氧和热活化温度对热活 化胶状黄铁矿去除水中Cd（Ⅱ）的影响,并探讨了除Cd（Ⅱ）反应动力学和作用机理。胶状黄铁矿在N2氛围下650℃热活化 5 min可完全分解生成多孔结构化单斜磁黄铁矿（PMPyr）。在pH 2~6的无氧水溶液中PMPyr除Cd（Ⅱ）效率均达到88%以 上,除Cd（Ⅱ）效率受pH影响较小;PMPyr表面氧化会抑制其与Cd（Ⅱ）的反应。PMPyr除Cd（Ⅱ）动力学可用准二级动力学模型拟合（R2> 0.9992）,结合溶液pH变化趋势、Fe（Ⅱ）和SO42-浓度变化推测,PMPyr除Cd（Ⅱ）机理主要是Fe1-xS和CdS溶度积差异推动了PMPyr与Cd（Ⅱ）交换反应,表面络合属于次要作用。     

汞和镉在土壤中的吸附和运移研究进展

介绍了国内外近年来对重要的污染元素汞和镉在土壤中吸附和运移方面的研究成果。评价土壤吸附重金属离子多运用Langmuir、Freundlich及Temkin三种等温吸附曲线。影响土壤吸附汞和镉的因素主要有pH值、有机质、氯离子、土壤组分、土壤类型、竞争吸附离子的参与等。汞的活动性较差，其迁移性质缺乏研究；土壤中镉的二价离子在粘土衬层内的迁移过程中，可生成难溶性沉淀物质，阻碍了液体的渗透，因而导致渗透系数比纯水还低。引用参考文献45篇。     

膜去溶-电感耦合等离子体质谱法测定环境地质样品中的镉

应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析环境地质样品中的Cd时,Zr、Mo元素的氧化物和氢氧化物会对Cd造成严重干扰,导致结果有明显的偏差。针对此问题,本文建立了膜去溶-ICP-MS直接测定环境地质样品中微量Cd的分析方法,该方法可有效地消除Zr、Mo氧化物和氢氧化物对Cd的干扰,保证结果准确、可靠。膜去溶-ICP-MS相比于常规ICP-MS测定Cd的方法,可将Zr、Mo氧化物和氢氧化物对Cd的干扰降低到0.001%,检测灵敏度提高3.5倍左右。在给定条件下,Cd的检出限为0.28 ng/L,测定下限为2.2 ng/L,精密度(RSD,n=12)为2.2%。利用该方法分析20种岩石、土壤和沉积物国家标准物质的测定值与标准值相符,表明膜去溶-ICP-MS法直接测定环境地质样品中痕量或超痕量Cd时具有一定的应用潜力。同时,用该方法对2016年中核集团组织的实验室间两个比对样品中的Cd进行测定,稳健Z比分数分别为0.500和-0.964,Z的绝对值都小于2。     

丹江口水库土壤-底积物镉生态地球化学风险评价

湖北省十堰—丹江口地区多目标地球化学调查由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所2013—2015年组织实施,旨在查明测区元素地球化学分布和分配特征,开展国土资源环境评价与基础地质研究,为国家及地方经济社会科学可持续发展提供基础资料.调查发现了丹江口水库底积物及沿汉江土壤镉富集现象.为保护丹江口水源地及南水北调水质安...     

东南景天对Cd污染农田土壤修复的应用试验

为研究田间环境下东南景天对Cd轻度污染农田修复方法的实用性，在江苏某地开展了东南景天、油菜及黑麦草3种植物修复对比试验。结果表明：经过1季的田间修复，东南景天田块土壤Cd全量由0.41 mg/kg降至0.35 mg/kg，平均去除率为14.63%，有效Cd含量从0.22 mg/kg降至0.17 mg/kg，土壤中的Cd活化率从53.66%降至48.00%；油菜和黑麦草田块Cd全量和有效Cd含量的下降并不显著；东南景天、油菜及黑麦草对土壤Cd的吸收量分别为12.62、0.32、0.82 mg/m2，其中地上部分吸收量分别为7.74、0.20、0.51 mg/m2，吸收量东南景天>>黑麦草＞油菜；东南景天Cd的生物富集系数（BCF）在根部为222，杆部为152，对土壤Cd具有超积累作用，而油菜与黑麦草仅在根部出现富集；转运系数（SAR）为油菜＞黑麦草＞东南景天，但均＜1，表明3种植物对Cd的吸收主要集中于地下部位。经1季田间修复试验，东南景天对土壤Cd的吸收率为1105%，具有一定的修复效果，但修复至绝对安全值(＜0.3 mg/kg）至少需4～5 年；油菜和黑麦草对Cd的吸收率均不足1%，修复至绝对安全值分别约需115、60 年。     

甘肃白银东大沟地区土壤镉地球化学特征及生态风险评价

甘肃白银是中国重要的有色金属基地，历史上不科学不合理的矿产资源开发和农业生产活动，造成白银市及其周边部分地区重金属严重超标。重金属生物有效性控制因素和生态风险预测，一直是元素生物地球化学行为研究非常关注的问题。本文调查研究了白银东大沟灌区及其周边根系土与玉米籽实污染情况，分析东大沟灌区农业集中区土壤2007年与2018年关键指标变化情况，并综合评价玉米种植区生态风险。研究区土壤中局部地段Cd含量超标，平均值17.48 mg/kg,最高值达到51.1 mg/kg,不同形态Cd含量相对大小依次为碳酸盐态>离子交换态>铁锰氧化态>腐殖酸态>强有机态>残渣态?水溶态，高pH值碱性土壤和低镉积累的耐镉型玉米品种等因素限制了土壤中Cd的生物有效性，玉米籽实超标率仅为8.8%。东大沟灌区玉米地集中种植区内存在一定的Cd污染，但已得到有效控制，制约Cd生物有效性的pH值、Corg和CaO含量一半以上点位呈现升高趋势，可确保现在和未来一段时间内仍将继续保持低风险。为更好地做好东大沟灌区内Cd含量超标区管控，建议继续选择低镉积累的耐镉型玉米品种种植，同时成熟期收获籽粒作为动物...     

镉稳定同位素研究进展

Cd具有挥发性和亲硫性,在海洋环境中Cd为微量营养元素,而在生态环境及农业土壤环境中Cd为有毒元素.因此,镉同位素被应用于海洋科学、地球科学、环境科学及农业科学研究,并展现出巨大的应用潜力.本文总结了近年来富含有机质的环境样品、植物样品和生物样品的消解方法,以及Cd分离纯化及双稀释剂校正方法的研究进展.采用微波、高压灰...     

典型喀斯特地质高背景区土壤剖面镉的迁移富集机制与形态转化过程研究

本研究以贵州西北部典型喀斯特地质高背景区土壤剖面为对象，探讨了土壤镉(Cd)含量与形态的纵向分布特征、Cd迁移转化过程及关键影响因素。结果表明，下伏高Cd碳酸盐岩风化成土作用是剖面土壤Cd富集的重要原因，在土壤形成初期，土壤pH较高，地质源Cd淋失较少，土壤Cd含量高；随着土壤发育程度加深，地质源Cd逐渐淋失，Cd含量降低。此外，区域人为源输入可能影响表层土壤Cd的富集。土壤地质源Cd主要以残余态存在，其次为铁锰氧化物结合态，可交换态的占比较低，Cd活性较低。剖面中下层(>60 cm)土壤Cd的赋存形态变化较小，剖面上层(<60 cm)土壤可交换态Cd的占比随土壤深度的降低而逐渐增大，地质源Cd被活化。本研究结果可为理解喀斯特地质高背景区土壤Cd的地球化学行为提供科学参考。     

氧气反应模式-电感耦合等离子体串联质谱法测定土壤中的镉

应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析土壤中的镉元素时,锆的氢氧化物、钼的氧化物、锡的同位素会对镉造成严重的干扰,导致准确测定土壤中镉的难度较大.本文采用电感耦合等离子体串接质谱法(ICP-MS/MS),选取无同质异位素干扰的111 Cd为分析谱线,在MS/MS模式下碰撞反应池中通入的氧气可以与94Zr16O1...