高CO2和Cd2+对铜绿微囊藻叶绿素含量及荧光特性影响

为探讨气候变化和重金属污染对巢湖蓝藻水华爆发的影响,本文开展高CO_2和Cd~(2+)与铜绿微囊藻叶绿素a含量(Chl a)及荧光特性关系的研究,培养周期为15天。研究结果表明:高CO_2和Cd~(2+)相互作用明显降低铜绿微囊藻Chla含量;培养至15天时,高浓度Cd~(2+)(≥0.4 mg·L-1)显著抑制该藻的原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSII潜在活性(Fv/F0),因而其电子传递受阻。     

生物炭对重金属离子Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附作用研究

以新疆棉杆为原料经热解制备了一种生物炭材料,用于工业废水中的重金属Pb2+和Cd2+的吸附去除,考察了时间和pH值对吸附性能的影响。采用扫面电镜(SEM)、N2物理低温吸附和X射线衍射技术(XRD)技术对材料的结构进行了表征,发现经硝酸处理后得到的生物炭材料为典型的介孔结构。当pH大于5.0时,Pb2+和Cd2+的去除率可以达到100%。     

壳聚糖交联沸石对尾矿废水的Mn~(2+)、Cd~(2+)吸附特性研究

利用壳聚糖交联沸石吸附尾矿废水中Mn~(2+)、Cd~(2+),通过考察吸附剂处方配比、吸附剂用量、溶液pH值与吸附时间对两种重金属离子的去除率影响,表明7.0g·L~(-1)用量下的壳聚糖交联沸石(m_(壳聚糖):m_(沸石)=0.20)吸附pH值为5.0~6.0的100mg·L~(-1)的Mn~(2+)、Cd~(2+)溶液4h达到平衡。该吸附过程符合Langmiur等温吸附特征,尾矿废水样品经壳聚糖交联沸石吸附后,溶液中Mn~(2+)、Cd~(2+)残留量均符合国家排放标准,因此,可为相关行业环境治理提供参考。     

硼酸-微波改性花生壳对Cd~(2+)的吸附特性

采用硼酸-微波二次改性的方法对农业废弃物花生壳进行改性,获得改性生物吸附材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段分析了改性花生壳的结构和成分,并研究了不同因素对改性花生壳吸附性能的影响。结果表明,在花生壳投加量为4 g/L,pH为6～7,30℃的条件下,Cd~(2+)的去除率可以达到97.2%,最大吸附量为21.77 mg/L。通过相关模型对动力学和吸附等温曲线的拟合,证明花生壳对Cd~(2+)的吸附是单分子层吸附,吸附过程主要受化学吸附的控制。     

三氧化二铁涂层火山岩吸附Ni~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)的研究

本试验采用水热法和高温煅烧法结合的方式制备三氧化二铁涂层火山岩。利用改性火山岩作为吸附材料对水体中三种主要重金属离子(Ni~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+))的吸附机理进行了深入的研究,本试验将试验吸附温度设定为20℃,pH值对改性火山岩去除水体中的重金属离子影响十分明显,三种重金属离子的最佳p H值为5.0~6.0。     

硼酸-微波改性花生壳对Cd~(2+)的吸附特性

采用硼酸-微波二次改性的方法对农业废弃物花生壳进行改性,获得改性生物吸附材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段分析了改性花生壳的结构和成分,并研究了不同因素对改性花生壳吸附性能的影响。结果表明,在花生壳投加量为4 g/L,pH为6～7,30℃的条件下,Cd⁽²⁺⁾的去除率可以达到97.2%,最大吸附量为21.77 mg/L。通过相关模型对动力学和吸附等温曲线的拟合,证明花生壳对Cd(2+)的去除率可以达到97.2%,最大吸附量为21.77 mg/L。通过相关模型对动力学和吸附等温曲线的拟合,证明花生壳对Cd⁽²⁺⁾的吸附是单分子层吸附,吸附过程主要受化学吸附的控制。     

固定化生物吸附剂对废水中Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能

从含重金属废渣堆积区的土壤中筛选分离出一种对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)具有高耐受性的功能菌株,采用包埋法制成固定化生物吸附剂,用于吸附废水中的重金属,考察了重金属的初始浓度、吸附时间、废水pH值及吸附剂添加量等因素对吸附性能的影响.结果表明,筛选出的菌株为短杆菌,对Pb~(2+)和Cd~(2+)的最大耐受浓度分别为2200和700 mg/L;吸附剂投加量为10 g/L、废水pH为6时,Pb~(2+)和Cd~(2+)达最大吸附率,分别为87.77%和57.50%;Pb~(2+)和Cd~(2+)基本可在40 min内被快速吸附达平衡,最大吸附量分别为114.3和82.12 mg/g;废水初始pH为5?7利于吸附;Pb~(2+)和Cd~(2+)初始浓度增加使吸附率降低,且Pb~(2+)初始浓度比Cd~(2+)初始浓度对吸附速率影响更大.Langmuir和Freundlich吸附方程拟合表明,Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附主要为单分子层表面吸附;Pseudo-second order动力学方程拟合表明,吸附过程的限速步骤主要为化学吸附,且Pb~(2+)比Cd~(2+)更易被吸附.     

小球藻吸附水体中Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)的试验研究

为了研究小球藻藻体吸附水体中Cd2+、Pb2+和Cu2+的情况,在检测了典型电子垃圾处理区水体中重金属Cd、Pb和Cu浓度的基础上,采用冷冻干燥的小球藻藻体在模拟重金属离子溶液中进行吸附试验。结果表明,水体中重金属Cu的浓度较高,Cd和Pb的污染程度较严重。藻体对于Pb2+的去除效果较好,去除率和去除量分别达到88.42%和13.262 4 mg/g;Cu2+的去除率较低,但去除量高达17.480 6 mg/g;Cd2+去除率较高,但去除量仅有0.433 7 mg/g。     

废弃茶叶对水中Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附研究

通过废弃茶叶对水溶液中的Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附实验,讨论了影响茶叶末吸附重金属的初始浓度、吸附时间、pH等影响因素。结果表明,在30 min内,废弃茶叶末对Zn2+、Cd2+、Cu2+3种金属离子的吸附达到最大,最佳pH因金属的不同而有所差异。处理单组分金属离子水溶液时,3种离子的吸附量和吸附率的大小顺序均为Cu2+Cd2+Zn2+。而处理3种金属离子的多组分溶液时,其吸附量和吸附率的顺序则为Cd2+Cu2+Zn2+。     

镁铝层状双金属氢氧化物对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸收动力学研究

研究了柠檬酸盐(C_6H_5O~(3-)_7)、苹果酸盐(C_4H_4O~(2-)_5)和酒石酸盐(C_4H_4O~(2-)_6)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu~(2+)和Cd~(2+)溶液中时,Cu~(2+)和Cd~(2+)的浓度随着温度的升高而降低。结果表明,对重金属离子的吸收主要归因于重金属离子与有机酸阴离子之间发生了螯合作用,并发现吸收速率方程取决于形成的螯合物的类型。     

镁铝层状双金属氢氧化物对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸收动力学研究

研究了柠檬酸盐(C_6H_5O^(3-)_7)、苹果酸盐(C_4H_4O(3-)_7)、苹果酸盐(C_4H_4O^(2-)_5)和酒石酸盐(C_4H_4O(2-)_5)和酒石酸盐(C_4H_4O^(2-)_6)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu(2-)_6)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu(2+)的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu⁽²⁺⁾和Cd(2+)和Cd⁽²⁺⁾溶液中时,Cu(2+)溶液中时,Cu⁽²⁺⁾和Cd(2+)和Cd⁽²⁺⁾的浓度随着温度的升高而降低。结果表明,对重金属离子的吸收主要归因于重金属离子与有机酸阴离子之间发生了螯合作用,并发现吸收速率方程取决于形成的螯合物的类型。     

盐酸改性凹凸棒石条件对去除Cd~(2+)效果的影响

以去除微污染原水中Cd2+为例,对经过高温预处理的天然凹凸棒石进行盐酸改性,考察了酸化浓度、酸化温度以及酸化时间对凹凸棒石去除Cd2+效果的影响。结果表明:最佳预处理温度为300℃;盐酸改性凹凸棒石的最佳酸化浓度为3 mol/L,最佳酸化温度为60℃,最佳酸化时间为2.0 h;在此条件下,盐酸改性凹凸棒石对水体中Cd2+的去除效果最好,去除率达到92.6%。     

啤酒酵母吸附去除水中Cd~(2+)的影响因素

生物吸附法是一种经济有效的处理大规模低浓度重金属废水的生物技术,其中啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是具有实用潜力的生物吸附剂。本文研究了啤酒酵母对Cd2+吸附效果的主要影响因素,结果表明pH值对Cd2+会产生较大的影响,非固定化和固定化啤酒酵母对Cd2+吸附的最佳pH值都为4,过高和过低均不利于吸附的进行。水中常见的K+、Ca2+、Na+、Mg2+四种离子在低浓度时对Cd2+的吸附无显著影响,但当其浓度高于5mg/L时会影响吸附,其影响顺序为K+Na+Ca2+Mg2+;Zn2+、Fe2+、Cu2+、Pb2+对Cd2+的吸附效果影响顺序为Pb2+Zn2+Fe2+Cu2+;当Cu2+浓度≥50mg/L时,啤酒酵母对Cd2+不产生性吸附,而对Cu2+产生专性吸附。     

碳纳米管溶胶对水中微量Cd~(2+)与Cu~(2+)吸附的研究

采用强酸表面氧化法对碳纳米管进行处理,制备稳定具有高效吸附性能的碳纳米管溶胶,用于去除水中低质量浓度重金属Cd2+,Cu2+。研究表明,在实验的pH值为2.5—9.5,对Cd2+的去除,吸附起主要作用,优化的pH值为6.0;对Cu2+的去除,pH<6.7时,吸附起主要作用,在pH>6.7时,金属离子沉淀是主要的去除原因,在pH=9.5时,达到最大去除率。在相同碳纳米管溶胶投加质量浓度情况下,对Cd2+的吸附去除率远远大于对Cu2+的去除。碳纳米管溶胶对Cd2+,Cu2+的吸附等温线呈线性,对Cd2+的吸附性能优于对Cu2+的吸附性能。     

壳聚糖/聚丙烯酸水凝胶的制备及对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附

以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术在水溶液中一步引发制备了壳聚糖/聚丙烯酸(CS/PAA)水凝胶。采用FTIR、XRD和SEM对水凝胶的结构和形貌进行了表征,考察了溶液p H、吸附时间和初始质量浓度对Cu~(2+)和Cd~(2+)吸附的影响,探讨了水凝胶的重复利用性。结果表明:AA成功接枝到了CS链上,形成了具有多孔三维网络结构的CS/PAA水凝胶;该水凝胶对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式;在最佳吸附p H下(p H=4.3),吸附120 min,CS/PAA水凝胶对Cu~(2+)和Cd~(2+)的最大实际吸附量分别为151.2和298.8 mg/g;该水凝胶在0.015mol/L乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)溶液中吸附解吸4次后,吸附量变化不大,说明CS/PAA水凝胶具有优异的再生和重复利用性。     

黄土性土壤对Cd~(2+)的吸附研究

采用静态吸附方法,研究了镉在黄土性土壤中的吸附动力学与热力学。研究表明,镉在黄土性土壤中吸附的动力学模型符合双常数方程,热力学模型符合Langmuir和Freundlich方程。随着吸附时间的增加,黄壤对镉的吸附量增加,在120 min时基本达到平衡。黄壤中镉的浓度与吸附量成正相关,且在土壤表面,镉为单分子层吸附。Cd2+溶液中共存的Mn2+、Ca2+、Na+等离子对黄壤吸附镉产生不同的影响。     

黄土性土壤对Cd~(2+)的吸附研究

采用静态吸附方法,研究了镉在黄土性土壤中的吸附动力学与热力学。研究表明,镉在黄土性土壤中吸附的动力学模型符合双常数方程,热力学模型符合Langmuir和Freundlich方程。随着吸附时间的增加,黄壤对镉的吸附量增加,在120 min时基本达到平衡。黄壤中镉的浓度与吸附量成正相关,且在土壤表面,镉为单分子层吸附。Cd2+溶液中共存的Mn2+、Ca2+、Na+等离子对黄壤吸附镉产生不同的影响。     

用主成分回归法同时测定Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)的研究

使用聚类分析对不同缓冲体系下Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸光度光谱数据分析,通过数量化的方法确定pH值=6.0的最佳缓冲体系。通过单因素实验分析确定缓冲溶液用量为5.0ml、显色剂用量为3.0ml、环糊精用量为2.0ml及最佳显色时间10min。绘制Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+的标准曲线,结果表明其具有良好的线性范围和线性加和性。应用主成分回归法计算含有干扰离子的待测水样中Zn2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+的浓度,并计算出平均回收率为109.64%、92.77%、98.18%、102.28%,相对标准偏差为11.48%、11.12%、6.34%、4.72%。     

基于罗丹明的Cu~(2+)和Cd~(2+)比色探针及光谱性能研究

以3-甲醛基-苯并嗪-2-酮和罗丹明B酰肼为原料,经缩合反应合成一种新型比色探针RC,并利用1HNMR、13CNMR和MS对其进行结构表征。利用紫外-可见紫外光谱法研究了探针RC在乙醇溶液中的金属离子识别性能,该探针在λ=496 nm处对Cu~(2+)和Cd~(2+)发生不同程度的红移,裸眼可观察到明显的颜色变化,而且不受其他离子的干扰。通过Job-plot曲线和Benesi-Hildebrand方程计算出探针RC与Cu~(2+)和Cd~(2+)的物质的量结合比均为1∶1,结合常数K分别为6.44×105和1.17×105,并测得Cu~(2+)和Cd~(2+)的最低检测限分别为5.80×10-6mol和9.19×10-6mol。     

一种基于双喹啉结构的荧光探针的合成及其对Cd~(2+)的荧光识别

合成了一种含有双喹啉荧光团的希夫碱型荧光探针DQS并表征了其结构。在CH3CH2OH/H2O(1/1,v/v,HEPES 20 m M,p H=7.4)溶液中,DQS对Cd2+具有快速选择性识别作用,Cd2+可引起DQS在483 nm处的荧光发射发生猝灭,其它金属离子不能引起明显的光谱变化。DQS与Cd2+的结合比为1:1,结合常数为4.3×104 L/mol,DQS对Cd2+的检测限可达6.7×10-6 M。