富营养化湖塘底泥氮磷吸附—解吸模拟研究

当外源营养盐负荷得到控制后,水体底泥中氮、磷等营养物质的释放成为诱发水体富营养化的重要内因。通过室内实验模拟富营养化湖塘底泥中氮、磷的吸附与解吸过程,对比分析不同氮、磷浓度条件下,上覆水—底泥间氮、磷吸附与解吸过程中的特点,探讨了影响氮、磷吸附和解吸关键因素,揭示了底泥氮、磷吸附和解吸平衡质量浓度,为制定科学的底泥内源氮、磷的控制措施提供科学依据。     

竺山湖及太湖西沿岸北段的重金属分布特征及其生态风险评价

对竺山湖及太湖西沿岸北段底泥沉积物中6种重金属Cd、As、Cr、Hg、Pb和Cu的质量比进行分析,结果表明,底泥沉积物中Cd、As、Cr、Hg、Pb和Cu的平均质量比分别为1.23 mg/kg、10.28 mg/kg、82.98 mg/kg、0.074 mg/kg、35.27 mg/kg和33.9 mg/kg,分别是各自背景值的4.6倍、1.1倍、1.0倍、0.7倍、2.2倍和1.8倍;底泥沉积物中重金属的垂向分布特点是:随底泥沉积物深度的增加,重金属质量比逐渐降低,并在底泥沉积物50 cm深处表现出明显的重金属质量比降低拐点。利用潜在生态风险指数法对竺山湖及太湖西沿岸北段的重金属生态风险进行评价,结果表明,该区域重金属生态风险值范围为34～444,平均值为117,太湖西沿岸大浦口区域的生态风险较大,Cd是生态风险的主要贡献元素。建议对竺山湖以及太湖西沿岸区大浦口区域Cd的污染进行必要的疏浚控制,疏浚深度在底泥50 cm深处,以有效去除该区域的Cd污染。     

好氧颗粒污泥对铅离子吸附-解吸附性能研究

考察了好氧颗粒污泥(AGS)对Pb²⁺的吸附及铵盐解吸附效果,为离子型稀土矿山尾水的治理提供技术支持。通过单因子实验研究了Pb²⁺浓度及吸附时间对吸附效果的影响,利用热力学模型及动力学模型研究了AGS对Pb²⁺的吸附能力及吸附速率,最后探索了0.1～2.0 mol/L氯化铵对AGS的解吸效果。当初始Pb²⁺浓度小于等于80 mg/L时,吸附率接近100%;前60 min吸附反应内,Pb²⁺浓度快速减小,但60 min后其减小趋势逐渐变缓。AGS(2 690 mg/L)吸附Pb²⁺(20～1 000 mg/L)过程符合Langmuir模型(R²=0.998,饱和吸附容量为55.37 mg/g)和伪二级动力学模型(R²=0.999)。AGS的首次吸附率接近100%,第5次时吸附率减小至38.2%;首次解吸附率为78.5%,第5次时的解吸率减小至39.9%。经过5次吸附-解吸附后AGS的颗粒化率仍在97%以上。结果表明...     

拉林河流域地下水中稀土元素质量浓度及分异特征

为了解拉林河流域地下水中稀土元素(REE)的地球化学特征,通过稀土元素质量浓度测试和北美页岩(NASC)归一化分析研究区域地下水系统中稀土元素的质量浓度和分异特征,利用软件PHREEQC模拟计算研究稀土元素沿流向的形态分布特征。结果表明:拉林河流域地下水中稀土元素总质量浓度(ΣREE)较低,范围为0.030～2.649μg/L(均值0.328μg/L);轻稀土元素(LREE)相对亏损,而重稀土元素(HREE)相对富集,具有显著Eu正异常和轻度Ce负异常;地下水中稀土元素主要以LnCO_3~+和Ln(CO)3))2~-形态存在;随径流距离增加,地下水中ΣREE质量浓度明显下降,Eu正异常程度增大,LnCO_3~+和Ln(CO_3)_2~-形态质量浓度分别呈下降和上升趋势,稀土元素形成二碳酸配合物是造成重稀土元素相对富集的主要原因。     

江阴城区河道沉积物氮磷吸附(解吸)特征分析

以江阴城区河道沉积物为研究对象,选取6条河道,设置6个检测点,通过84组吸附(解吸)试验研究了沉积物的氮、磷吸附(解吸)等温线特征。结果表明:在试验浓度范围内,沉积物的氮、磷吸附(解吸)等温线呈显著相关;沉积物对氨氮的吸附(解吸)平衡浓度为1.58～3.33 mg/L,对磷的吸附(解吸)平衡浓度为0.02～0.58 mg/L;沉积物对氨氮的本底吸附量为48.784～75.684 mg/kg,对磷的本底吸附量为1.070 6～37.270 mg/kg;沉积物对氨氮的吸附效率为17.627～40.599 L/kg,对磷的吸附效率为54.048～95.559 L/kg。各河道沉积物对氮、磷的吸附能力均差别不大。     

天然核桃壳对废水中Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附热力学研究

采用批处理技术研究了天然核桃壳吸附废水中Cd2+和Pb2+的主要影响因素,如p H值、核桃壳用量和离子初始浓度等因素,并探讨了吸附等温线及吸附热力学。研究表明,天然核桃壳对Cd2+和Pb2+的最大吸附量分别为12.5mg/g和38.02mg/g。天然核桃壳吸附Cd2+的过程对Freundlich方程和Langmuir方程的拟合效果都较好;吸附Pb2+的过程则对Freundlich方程的拟合效果要好于Langmuir方程。热力学分析表明,天然核桃壳对Cd2+和Pb2+的吸附属自发吸热过程,且较易发生。     

天然硅藻土吸附废水中Cd2+和Pb2+的热力学研究

用天然硅藻土吸附废水中Cd2和Pb2+两种重金属离子,探讨了天然硅藻土对Cd2+和pb2+的吸附等温式和吸附热力学规律.结果表明:天然硅藻土对Cd2+和pb2+的平衡吸附量随温度的升高而增加.两种重金属离子的吸附等温式都与Langmuir方程符合更好.由热力学参数可知吸附过程是自发、吸热的过程.     

Pb2+在天然膨润土上的吸附动力学研究

采用静态法探讨了天然膨润土吸附废水中Pb2＋的主要影响因素及动力学。研究表明,在实验条件下,当天然膨润土用量增加时,吸附量随之减少。而当初始pH值在4～6变化时,吸附量随着pH值的增大而增加。此外,当温度或Pb2＋初始浓度升高时,吸附量也随之增大。由于反应速度较快,吸附60min后基本达到平衡,吸附90min后天然膨润土对Pb2＋的吸附量为6.52～19.15mg/g。吸附动力学规律遵从Lagergren准二级反应模型。     

硅藻土对水中微囊藻毒素的吸附性能研究

富营养化是我国湖库面临的共性问题,藻类水华造成的藻毒素污染严重威胁到湖库型饮用水水源地的供水安全。选择硅藻土吸附去除水中微囊藻毒素(MC-LR),研究其吸附性能及稳定性。结果表明,硅藻土对水中微囊藻毒素(MC-LR)的平衡吸附量随着温度的升高而增大,最大能达到4.4μg/g,相同温度下,平衡吸附量随微囊藻毒素(MC-LR)起始浓度的增加而增加。硅藻土对微囊藻毒素(MC-LR)的吸附符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程较符合一级速率方程,反应速率由多种因素共同控制。选择典型湖库自然水体,验证硅藻土对微囊藻毒素的吸附性能,1 h内可将微囊藻毒素(MC-LR)浓度降至1.0μg/L以下。通过对示范工程进出水跟踪监测,进一步验证了硅藻土对自然水体中微囊藻毒素具有良好的去除效果。     

Pb~（2＋）在天然膨润土上的吸附动力学研究

采用静态法探讨了天然膨润土吸附废水中Pb2＋的主要影响因素及动力学。研究表明,在实验条件下,当天然膨润土用量增加时,吸附量随之减少。而当初始pH值在4～6变化时,吸附量随着pH值的增大而增加。此外,当温度或Pb2＋初始浓度升高时,吸附量也随之增大。由于反应速度较快,吸附60min后基本达到平衡,吸附90min后天然膨润土对Pb2＋的吸附量为6.52～19.15mg/g。吸附动力学规律遵从Lagergren准二级反应模型。     

铜、镉、铅离子对水螅摄食行为的抑制作用

参照GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准(GB-Ⅰ)的重金属限量值,探索了Cu2+、Cd2+、Pb2+浓度对水螅摄食行为的抑制作用。结果发现,这3种离子抑制水螅摄食行为的2 min最低可见效应浓度ρLOE,Cu2+的低于其GB-Ⅰ的限量值,Cd2+、Pb2+的略高于其GB-Ⅰ的限量值;与24 h暴露于相同浓度重金属溶液的ρLOE接近。Cu2+的2 minρLOE与7 d暴露于Cu2+的ρLOE相同。结果提示,利用水螅摄食行为检测水体微毒性的方法比以往方法更简便、快速、准确,在水体微毒检测方面具有广泛的应用前景。     

环境因子对黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷吸附-解吸的影响

为研究环境因子对黄河水体磷污染的影响,采集黄河上游甘宁蒙段表层沉积物进行室内试验,模拟环境因子变化对表层沉积物中磷吸附-解吸过程的影响.结果 表明,沉积物对磷的吸附过程是可自发进行的吸热反应,温度升高有利于表层沉积物对磷的吸附,并促进磷的解吸过程;吸附量随振荡频率的升高而增大,且存在能显著提高表层沉积物磷吸附量的振荡频...     

铅锌矿尾矿吸附水溶液中碱性品绿的研究

以铅锌矿尾矿(TLZO)作为吸附剂,研究不同条件下吸附水溶液中碱性品绿(BG)的特性,并对其吸附机理进行探讨。结果表明:pH值对BG的吸附有显著影响,最佳pH值为7.0;TLZO吸附BG是一个快速的过程,40min即达到平衡。随着初始浓度的增加,吸附量越大,达到平衡所需的时间越长;动力学数据较好地符合拟二级动力学方程。初始阶段外扩散过程对TLZO吸附BG的速率影响较大;在内扩散过程中,同一初始浓度下速率常数Kp,2>Kp,3,同一扩散阶段的速率随着初始浓度的升高而升高。TLZO对BG的等温吸附行为较好地符合Freundlich吸附等温模型。     

含锌重金属废水藻类吸附处理技术

以小球藻为吸附剂,研究藻类吸附剂对重金属废水中Zn2+的吸附过程,分析吸附时间、温度、pH值、Zn2+起始浓度以及预处理过程等因素对小球藻吸附Zn2+性能的影响。结果表明:预处理能提高小球藻的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir吸附特征,对废水的pH值适应范围广。对于ρ(Zn2+)=100 mg/L的重金属废水经小球藻一次处理,去除率达到98%。小球藻吸附处理废水中Zn2+的较佳工艺条件为pH值6.5、温度25℃、吸附时间60 min、小球藻用量2 g/L。     

沸石处理高氟水实验研究

为研究原水含氟浓度、pH值、吸附时间等因素对沸石除氟的影响,采用静态和动态两种方法进行沸石处理高氟水实验。结果表明:沸石吸附氟离子适宜的pH值为6～8,溶液的氟离子浓度越高,沸石的平衡吸附量越大,25℃时按Langmuir吸附等温式拟合为qe=0.0078Ce/(1+0.0767Ce),按Freundlich吸附等温式拟合为qe=0.0114Ce0.4897;沸石吸附柱越高,穿透时间越长,处理水量也越大;进水流速越低,吸附柱有效运行周期就越长。沸石柱经再生可重复使用。     

天津滨海盐碱地区水库沉积物磷释放动力学研究

通过磷释放动力学实验,研究了天津滨海盐碱地区水库15个沉积物的磷释放动力学特征,并探讨了沉积物组成对磷释放的影响.结果表明:0～2 h内磷快速解吸,2～12 h内磷出现反复吸附、解吸,12 ～24 h内磷的解吸逐渐达到平衡,达最大磷释放量,15个沉积物对于磷的最大解吸量在8.01～ 12.62 mg/kg之间,不同沉积物之间具有较大差异.拟二级动力学模型可以很好地拟合沉积物磷释放动力学特征.沉积物磷释放动力学参数与沉积物全磷、全铁含量呈极显著正相关,与粘粒含量呈显著正相关,而与全盐量呈显著负相关.因此,天津滨海盐碱地区沉积物磷的释放与沉积物磷含量密切相关,并受全铁、全盐量和粘粒含量等因素的共同影响.     

废弃硅藻土制备MCM-41介孔分子筛的表征及吸附性能研究

以废弃硅藻土作为硅源,CTAB为模板剂,通过水热法合成介孔材料MCM-41,并使用X-射线荧光分析仪(XRF),X-射线粉末衍射仪(XRD),氮气等温吸附/脱附仪,傅利叶红外线吸收光谱仪(FT-IR),热重量分析仪(TGA),扫描式电子显微镜结合X射线能量色散谱(SEM-EDS)和高分辨率穿透式电子显微镜分析(HRTEM)等方式进行表征;通过吸附重金属离子实验检测该材料的性能。结果表明:所合成的材料为介孔结构,孔道排列较为整齐,MCM-41的比表面积为1 060.2 cm2/g,平均孔洞体积约为1.05 cm3/g,孔径为3.95 nm,孔径分布窄,对重金属Cu2+有很好的吸附性能。本研究对废弃硅藻土的综合利用及重金属的治理具有一定的参考价值。     

静态和紊动条件下黄河泥沙对砷的吸附规律

利用黄河原型沙分别开展了静态和紊动条件下细沙对砷的吸咐规律试验,揭示了水中砷浓度和吸附时间的规律,建立了含沙量与砷吸附率的定量关系。结果表明:①在静态和紊动试验条件下,细沙对砷的吸附在5 min以内均可达到饱和平衡,且砷吸附率随含沙量的增加均呈对数增长;②紊动条件下细沙对砷的吸附率要高于静态条件下的吸附率。     

伊通河长春段地表水中铅、铬、镉形态变化规律

对2003~2006年伊通河长春段6个地表水监测断面中重金属铅、铬、镉形态变化规律进行了研究。结果表明:地表水中铅和铬的年平均浓度呈递增态势;镉的浓度随流程的增加而增加,年平均浓度也呈递增趋势。此外,研究区域内铅主要以PbCO3、Pb3(PO4)2和Pb2+等3种形态存在,铬以CrO42-的形态存在,镉的存在形态以Cd2+为主,其中2006年铬超标约1.4倍,对水体的危害最大,镉有接近超标呈逐年升高的趋势。