新型Cd(Ⅱ)配合物制备、理化性质及其对污染土壤中镉的去除

针对土壤中重金属镉的污染问题,研发了一种新型的化合物2-巯基乙酸钠镉(Ⅱ)。通过元素分析、火焰原子吸收、FTIR、UV、热重分析法(TGA)、循环伏安(CV)法等表征方法探索镉配合物的结构、稳定性等的理化性能。结合该化合物作为淋洗液对污染土壤中重金属Cd(Ⅱ)进行试验,确定去除效果。镉(Ⅱ)配合物的分子式为Cd(SCH_2COONa)_2,该物质在空气和水体中具有良好的稳定性,不易发生二次反应等良好的性质,新型配合物对土壤中重金属镉具有很好的去除率,平均达到94.73%。     

化学淋洗法修复土壤中Cd、Pb、As的工程研究

土壤淋洗技术是当前重金属污染土壤常用的修复技术之一,是一种能够彻底从土壤中去除重金属的修复方法,具有操作简便、去除效率高、成本低的优点。本文以乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)为淋洗剂对重金属污染土壤进行淋洗修复,通过设置对照实验确定较优的淋洗药剂浓度(1 mmol/L)、固液比(1∶4),并以该参数指导上海市某场地重金属污染(Cd、Pb、As)土壤治理项目的工程施工,在上述淋洗条件下,该项目修复后污染土壤中重金属浓度达标。该研究通过优化淋洗反应条件达到重金属去除率高、淋洗成本低的目的,并依此进行实际工程应用,对重金属污染土壤的修复施工具有实践指导意义。     

镉—4,5—二溴苯基荧光酮—cPB—吐温80多元配合物的分光光度法研究

研究了镉(Ⅱ)-4,5-二溴苯基荧光酮(Br-PF)-CPB-吐温80多元配合物的显色条件及其应用。结果表明,在 ph10.0～12.0介质中,形成摩尔比为 Cd(Ⅱ):Br-PF:CPB=1:1:2的高灵敏配合物。其ε_(614)=1.8×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),体系如在酒石酸盐存在下,其ε_(610)增至2.1×10~5,是镉的增溶光度法中最灵敏的方法之一。Cd(Ⅱ)在0～4.0μg/10 mL 范围内遵守比耳定律。在掩蔽剂存在下,方法具有一定的选择性。用本法测定了废水和土壤中的镉,其结果和原子吸收光谱法的相符合。     

三酸溶解法和微波消解法测定土壤镉的方法对比及海南部分地区土壤镉含量调查

本文对三酸溶解法和微波消解法测定土壤中镉含量进行了方法对比,最终确立以三酸法为基础,以土壤环境质量标准值(GB15618-1995)为土壤中重金属限量标准,对海南昌江孔汉岭、琼海梅岭、五指山水满村等11个地区147个土壤样品进行了镉(Cd)含量检测。结果得出:海南岛局部地区土壤镉含量已经达到且超过国家二级土壤标准,高于海南岛农用地的自然背景值,表明存在区域轻度污染。且矿区一带土壤存在着比较严重的镉污染问题,不利于当地农作物生长。     

三元离子配合物浮选光度法测定痕量镉(Ⅱ)的研究

利用Cd2 -I--MB 三元体系,研究了溶剂浮选光度法测定镉的方法。考察了pH、配合剂用量、浮选时间、及浮选剂种类等因素对浮选和测定的影响,优化出最佳浮选及测定条件。实验结果表明,在水溶液中Cd(Ⅱ)与碘化钾、亚甲基蓝生成稳定的三元离子配合物[CdI42-].[MB ]2。该配合物在水相与有机相间形成第3相,并溶于丙酮,通过测定λmax=657 nm处吸光度,可求得Cd2 含量。本法操作简便、快速、灵敏度高(6ε57=3.21×105L.mol-1.cm-1),精密度理想(在25mL溶液中,测定2.0μg Cd(Ⅱ)9次,RSD=4.6%),Cd(Ⅱ)的浓度在1.0~5.0μg/25 mL范围内服从比尔定律,方法检出限为7.7×10-8mol/L。实测了工业污水和生活污水中的镉,加标回收率为98.4%~99.0%,结果令人满意。     

黄土中Cu、Cd在小麦中的累积和对生长影响

通过实验室盆栽试验,研究不同水平外源Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）进入碱性黄土土壤中对小麦生长的影响和累积情况。结果表明,小麦的生长活动越旺盛,越有利于植株内重金属的迁移和富集。重金属在植物体内新陈代谢旺盛的器官中蓄积量较大,如根和叶,而营养储存器官穗中积量较少。Cu和Cd复合污染时,镉促进小麦植株对铜的吸收,而铜抑制镉的吸收。重金属的翻土拌入比污水灌溉对小麦的生长影响大。     

镉离子(Ⅱ)印迹聚合物的制备及性能研究

为有效应对环境中重金属镉的污染问题,文中采用沉淀聚合法,以Cd(Ⅱ)为印迹离子,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,通过对印迹聚合体系的条件进行系统优化,制备了系列镉离子印迹聚合物(Cd(Ⅱ)-IIPs)及相应的非印迹聚合物(NIPs),同时在竞争离子的存在下,考察了其对Cd(Ⅱ)的吸附效果及识别选择性。结果表明:以4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体,模板与功能单体和交联剂的摩尔比为1∶4∶30时,制备的聚合物(Cd(Ⅱ)-IIP_9)对Cd(Ⅱ)的吸附效果最好。吸附过程主要以准二级动力学为主,更符合Freundlich多层吸附行为,吸附量为529.73 mg/g,印迹因子达1.87。说明与非印迹聚合物NIP_9相比,Cd(Ⅱ)-IIP_9对Cd(Ⅱ)具有较高的吸附量和良好的识别选择性,有望用于环境中Cd(Ⅱ)的分离去除。     

配合物[Cd(IA)_2(H_2O)_4]的合成及晶体结构

以硝酸镉与吡啶-4-甲酸(HIA)为原料在水热条件下合成了配合物[Cd(IA)2(H2O)4],并用红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射进行了表征。该配合物属三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=6.4400(5)nm,b=6.9489(6)nm,c=9.4051(8)nm,α=95.2600(10)°,β=104.580(2)°,γ=111.570(2)°,V=0.037079(5)nm3。配合物中Cd(Ⅱ)位于变形八面体环境中,与分属于两个吡啶-4-甲酸根的2个N原子以及来自于四个配位水分子的O原子配位。     

盐城滩涂土壤中镉含量分布特征

以盐城滩涂土壤为例,通过对土壤剖面采样与室内分析测定,研究土壤中镉的含量及其分布特征。结果表明,滩涂土壤中镉的平均含量为1.66 mg/kg。重金属元素Cd含量变化趋势是随着土壤深度的增加而增大。研究区土壤Cd重金属元素属于中等变异。     

用DIOSO从水溶液中萃取镉的研究

为探究亚砜类化合物对水中重金属镉的萃取效率和萃取机理，报道了利用二异辛基亚砜(DIOSO)萃取水溶液中镉的情况，实验制备了DIOSO，以其为萃取剂探索其对水溶液中镉的萃取情况，得出最佳萃取条件，在此条件下最高萃取率为99.7%。为达到萃取剂的回收循环利用，实验研究了不同反萃剂对Cd(Ⅱ)的反萃情况，得出利用0.2 mol/L NaOH为反萃剂时能把有机相中的Cd(Ⅱ)全部洗脱出来，反萃率达99.86%。在此基础上，结合光谱和热力学分析，DIOSO对Cd(Ⅱ)的萃取过程可能是离子间发生了缔合作用。DIOSO对水中Cd(Ⅱ)的成功萃取，可以为工业废水污染中Cd(Ⅱ)的处理提供重要理论研究基础。     

化肥的施加对土壤中外源性Cd、Pb赋存形态的影响

采用盆栽培育土壤的方式,通过修正的Tessier连续提取法(七步法)研究了N、P和K肥对外源Cd、Pb污染土壤重金属赋存形态的影响。结果表明,无论是原土还是添加外源性Cd、Pb的污染土壤,Pb基本被固定在残渣态和铁锰氧化物结合态,在外源Cd、Pb污染土壤中添加肥料可降低Pb的铁锰氧化物结合态等较稳定形态的赋存比例,提高生物可利用态的百分比,促进Pb向植物体系的迁移。原土中的Cd大部分处于生物可利用态,当外源性Cd污染进入土壤,离子交换态进一步增加,且土壤中Cd的浓度越大离子交换态所占的百分比越高。向中低浓度的Cd污染土加入肥料可增加离子交换态的赋存比例,提高土壤中Cd的活性;对更高浓度的Cd污染土,离子交换态已基本饱和,加入肥料对Cd的形态分布未有显著影响。添加肥料可促进土壤中外源性重金属Cd和Pb向植物体系迁移,为植物修复重金属污染土壤提供技术支持。     

天津市某校园土壤中重金属污染研究及其评价

为研究大学校园土壤中重金属污染的状况,在天津市滨海新区某高校内选取7个采样点,分别采集表层和下层土样,测定土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr五种重金属的含量。以天津市土壤重金属背景值为标准,分别用内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价土壤重金属污染和潜在生态风险程度。结果表明:该区域土壤重金属Zn、Pb和Cd含量呈现了不同程度的积累,且Cd的积累效应最大,但Cu、Pb、Cd元素均未超过国家建设用地第一类用地的标准(GB 36600—2018)。校园的土壤重金属Cd和Zn的平均污染分指数较高,重金属污染程度顺序为:Cd>Zn>Pb>Cu>Cr。校园土壤中所有取样点的综合污染指数均大于1,P1点的综合污染指数最高。从重金属潜在风险评估指数来看,镉元素在重金属潜在生态风险评估指数中贡献最大。     

二维网状配合物[Cd(HL)(tbb)(H_2O)]·2H_2O的合成、晶体结构及荧光性质

以Cd(CH3COO)2、5-羟基间苯二甲酸(H3L)和新型多齿含氮配体2,4,6-三甲基-1,3-(二亚甲基苯)二(1,2,4-三氮唑)(tbb)为原料,通过水热方法合成了标题化合物。采用元素分析、红外光谱和X-单晶衍射法表征了该配合物的结构。结果表明:该化合物属于单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数a=1.033 74(5)nm,b=2.936 73(16)nm,c=0.843 23(5)nm,β=104.206(5)°,V=2.481 6(2)nm3,Z=4,F(000)=1 280,D c=1.683 g/cm3,R1=0.040 5,wR2=0.043 0[I2σ(I)]。配合物中Cd(Ⅱ)离子被HL2-阴离子和tbb中性配体连接成一个二维的网状结构,相邻的网进一步通过氢键作用形成一个双层结构,最终这些双层通过π…π的相互作用形成三维超分子结构。此外,还研究了该化合物在室温下的固体荧光性质。     

显色剂meso-四(3-甲氧基-4-乙酰氧基苯基)卟啉的合成及其与镉(Ⅱ)的显色反应

合成并表征了显色剂meso 四 (3 甲氧基 4 乙酰氧基苯基 )卟啉 ,并对其与镉 (Ⅱ )显色反应的条件及应用进行了研究。在SDS和 β CD存在下的pH 12 0的介质中 ,试剂与Cd(Ⅱ )形成 1∶1的配合物 ,其摩尔吸光系数ε43 9 0 =4 0 6× 10 5。镉含量在 0～ 0 112 μg/mL范围内符合比尔定律。提出了用巯基棉和KI EtOH (NH4) 2 SO4分离、富集样品中Cd(Ⅱ )的方法 ,并成功地应用于水样品中痕量镉的测定     

碳酸盐矿化菌株A固结土壤Cd2+的生物矿化过程

研究菌株A在Cd2 存在条件下的生物矿化行为以及所选用菌株修复Cd2 染土壤的效果.结果表明:菌株A的脲酶常数Km为1.231 mol/L,Cd2 浓度为0.595 mg/L时,菌株生长良好;随着Cd2 浓度的增加,细菌生长由促进变为抑制.细菌在Cd2 污染的水溶液和土壤中仍具有很强的酶活性.游离态Cd2 能够与细菌新陈代谢产物CO32-形成CdCO3不溶晶体沉淀.通过盆栽实验,经过菌株A对Cd2 污染土壤的处理,有效的降低土壤游离态Cd2 和植物体内Cd2 含量.在土壤、水资源处理方面,菌株A在生物矿化固结重金属有着广阔的应用前景.     

镉污染土壤的微生物-植物协同修复研究进展

土壤重金属镉(Cd)污染是我国亟待解决的环境问题之一。植物-微生物协同修复因其原位、环保、费用低等特点在修复Cd污染土壤方面展现出较好的应用潜力。微生物通过促进重金属胁迫条件下的植物生长,提高植物对土壤Cd污染的修复效率。本文在阐述修复机理的基础上,对近年来国内外学者采用丛枝菌根真菌、根瘤菌和植物内生菌与植物协同的方法修复土壤Cd污染进行的研究进行了综述,并对今后的发展方向进行了探讨。     

一株路德维希肠杆菌处理含镉废水的效应分析

采用一株具有较高硫酸盐还原活性的路德维希肠杆菌(SRB-2)处理含镉溶液,测定了SRB-2在含镉溶液中的生长、硫酸盐还原活性、溶液p H及Cd2+质量浓度等的变化,初步分析了该菌株对溶液中镉的去除效应。实验结果表明:SRB-2在含有100 mg/L Cd2+的溶液中生长良好,且随着SRB-2的生长繁殖,溶液的p H值从7.0升高到7.4,这可能有助于Cd2+在溶液中形成沉淀从而被去除,其硫酸盐还原率最高为62.18%;SRB-2在Cd2+质量浓度为50mg/L和100 mg/L的溶液中分别培养15 d后,溶液中Cd2+去除率均达到98%。SRB-2能够在含镉质量浓度较高的溶液中良好生长,且对硫酸盐和Cd2+有较好的去除率。     

某锌冶炼厂下游农田土壤镉污染成因分析

为查明某锌冶炼厂下游农田土壤镉污染现状及污染成因。于2021年3月在某锌冶炼厂下游采集了190个表层土壤、50个深层土壤和49个地表水样品,并对样品进行了pH、Cd含量的测定。采用富集因子法、重金属单因子评价法对土壤中Cd进行了评价。结果表明：研究区表层土壤pH值范围为4.52～6.45,土壤总体呈强酸性,镉含量范围为0.204～27.984mg/kg,地表水镉的含量范围为0.011～178.529μg/L;重金属分因子评价结果表明,研究区农田土壤镉环境质量类别以安全利用为主,面积1150.1亩,分布在研究区的西部、北部,在东南部也有较大面积分布;镉严格管控耕地面积600.2亩,分布在研究区南部以及沿中部河流两岸,在西南角有小面积分布;优先保护区面积很小,仅有50.7亩,在研究区北部零星分布。镉污染来源与迁移途径分析结果表明,研究区内农田土壤镉污染的主要来源为炼锌厂地块,越靠近该污染源,土壤和地表水中的镉含量就越高。从镉污染迁移途径分析可知,研究区沿河两岸农田土壤的污染类型为水型污染,炼锌厂周边为气型和水型的混合污染。     

EDTA-Cu（Ⅱ）配合物与纳米TiO2混合修饰碳糊电极测定镉离子

将EDTA-Cu(Ⅱ)配合物与纳米TiO2混合修饰到碳糊电极上,用循环伏安法考察了修饰电极测量镉离子的实验优化条件和电极稳定性。结果表明:在底液0.10 mol/L pH=4.5的HAc-NaAc缓冲溶液(含0.10 mol/L的KNO3)中,当镉离子在修饰电极表面富集10 min,电位扫描速度控制在100 mV/s时,峰电流与Cd2+浓度在1.0×10-8～1.0×10-5mol/L的范围内成良好的线性关系,相关系数为R=0.9965,检出限为6.1×10-9mol/L。     

EDTA选择滴定法测定易熔合金中的镉

在弱酸性溶液中邻菲咯啉与镉（Ⅱ）形成无色可溶性配合物，其稳定性高于相对应的乙二胺四乙酸（EDTA）配合物，在镉（Ⅱ）的EDTA配合物溶液中加入掩蔽剂邻菲咯啉，则配合物分解。通过铅（Ⅱ）标准溶液滴定释放出的EDTA可测定镉（Ⅱ）的含量。