污泥基陶土对水中Pb2+、Cd2+、Ni2+、Cr3+离子的吸附性能研究

利用污水厂污泥、河道淤泥、粉煤灰和加拿大一枝黄花等废弃物为主要原料, 制备出一种污泥基陶土(SBPC), 研究了其对Pb2+、Cd2+、Ni2+、Cr3+ 4种重金属混合溶液的吸附效果, 并以Cr3+为例研究其吸附机理. 结果表明, 在低浓度重金属混合溶液中, SBPC对Cr、Pb的去除率可达90%以上, 而对Cd、Ni的去除率低于15%; 在单一重金属铬溶液中, SBPC对Cr3+的最大吸附量为4.32mg?g-1, 其吸附等温线符合Freundlich模型; 吸附机理主要包括表面沉降、阳离子置换、取代反应、Cr3+水解以及静电吸附.     

重金属胁迫对宽叶泽苔草生长、重金属及养分吸收的影响

盆栽试验以宽叶泽苔草(Caldesia grandis Samuelsson)为材料,采用500 μmol·L^-1 Cd、500 μmol·L^-1Cr、500 μmol·L^-1 Pb、1 000 μmol·L^-1 Cu溶液处理,研究重金属胁迫对宽叶泽苔草生长、重金属及养分吸收的影响.结果表明:宽叶泽苔草对重金属毒害具有很强的抗性,各种重金属胁迫下植株地上部并未表现出失绿或坏死等中毒症状;重金属Cd、Cr、Pb和Cu处理,分别显著提高根和地上部茎叶中Cd²⁺、Cr⁶⁺、Pb²⁺和Cu²⁺质量分数;Cu处理显著增加植株Mn²⁺质量分数,减少地上部Fe³⁺质量分数;Pb处理显著增加根系Mn²⁺质量分数;但对Zn²⁺质量浓度无显著影响.相关分析表明,植株地上部中Fe³⁺和Mn²⁺呈显著负相关,而Mn²⁺和Cu²⁺呈显著正相关;地下部中Pb²⁺与Mn²⁺呈显著正相关,Cr⁶⁺与Zn²⁺呈显著负相关.     

重金属对鲫鱼的毒性及其相关生物标志物的研究

为了探讨重金属（Pb,Cd）对蚌湖鲫鱼的毒性影响,对其进行了实验室的生态毒性相关研究。在实验室以不同浓度的Pb,Cd对鲫鱼进行染毒实验,观察Pb,Cd暴露下鲫鱼的氧化应激反应。结果显示:0.5 mg·L-1 Pb暴露范围内鲫鱼脑和肝脏MTs活性与Pb浓度高度正相关,脑组织和肝脏组织MTs可以作为评价该浓度范围Pb污染的理想生物标志物;在0.05 mg·L-1 Cd浓度范围内,肝脏组织MDA、鳃组织MTs与Cd暴露浓度的相关性高,可以有效预警水环境中该浓度内Cd的早期污染。结合蚌湖鲫鱼染毒实验结果,可为鄱阳湖等相关湖泊污染物综合分析提供科学依据。     

Pb2+胁迫对草鱼过氧化氢酶和髓过氧化物酶的影响

摘要:铅及其化合物是水体中常见的重金属污染源,会对鱼类产生巨大的危害.为了研究铅及其化合物对草鱼血清的抗氧化能力的影响,本文分别用不同浓度的Pb2+溶液处理草鱼,探究草鱼血清中过氧化氢(H2O2)含量的变化以及与草鱼血清中过氧化氢酶(CAT)和髓过氧化物酶(MPO)活性的关系.结果表明,低浓度的Pb2+对草鱼血清中H2O2具有刺激作用,其含量随着Pb2+浓度的增加而升高,当Pb2浓度为0.25 mmol·L-1时达到最高值.与H2O2含量变化相反,草鱼血清中CAT和MPO的活性随Pb2+浓度的增高而降低.在0.01mmol·L-1Pb2+作用时,CAT在48h时活力最强,以后逐渐衰减;而MPO的活力普遍增强,在72h最强,并在96h后维持较强的活力.在高浓度(0.25 mmol· L-1)Pb2+作用时,CAT和MPO活性是受抑制的,其中CAT在48 h最低,然后酶活逐渐恢复,96h时达到正常水平;MPO活力一直没有恢复,在72 h时活力最低.     

ZnS:Mn2+掺杂型纳米晶应用于Cd2+的荧光测定

以巯基乙酸为表面修饰剂制备了稳定性和水溶性均优的掺杂型ZnS:Mn2+纳米晶溶胶并应用于金属Cd2+的检测。在pH7.7的Tris-HCl缓冲介质中,Cd2+的加入使ZnS:Mn2+体系的荧光显著增强,强度变化与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,其线性范围为5.0×10-7-8.9×10-5mol.L-1,方法检测下限为3.     

水中Ca2+,Mg2+,Na+对水豆腐品质的影响及两种模型优化Ca2+,Mg2+,Na+配比的对比

探讨了水中Ca2+、Mg2+和Na+ 3种离子含量对水豆腐品质的影响,根据单因素试验选择Ca2+、Mg2+和Na+3种梯度溶液为自变量,利用质构剖面分析（tissue plasminogen activator, TPA）测试和穿刺测试（Puncture test）对水豆腐质构进行测试,通过已建立的反向传播（back propagation,BP）神经网络模型预测豆腐的感官指标得分和Ca2+、Mg2+和Na+的最优配比;并采用响应面法（RSM）对Ca2+、Mg2+和Na+的配比进行优化设计,得到预测回归模型和Ca2+、Mg2+和Na+的最优配比。结果表明:BP神经网络模型预测豆腐的感官得分使豆腐总体可接受性最佳时,Ca2+、Mg2+和Na+的最佳添加量分别是20,8,15 mg·L-1,且呈倒U型变化趋势;响应面优化实验中豆腐总体可接受性最佳时,离子配比为Ca2+含量19.44 mg·L-1、Mg2+含量8.35 mg·L-1、Na+含量17.25 mg·L-1;两种模型预测豆腐的感官指标得分时,Ca2+、Mg2+和Na+的最优配比相差无异,为了方便实验操作,简化Ca2+、Mg2+和Na+的最优含量为20,8,16 mg·L-1,此时水豆腐的总体可接受性得分预测值为6.95,实际的总体可接受性得分为6.85±0.50,水豆腐的总体可接受性预测值与实际的豆腐总体可接受性值接近,说明BP神经网络模型和响应面优化模型预测豆腐总体可接受性得分具有一定的可靠性。     

不同热解温度的秸秆源生物炭对Cd(Ⅱ)吸附机理

为了探究热解温度对生物炭吸附镉的性能及机制影响,以水稻秸秆为生物炭原料(BC),制备了300℃,500℃和700℃3种不同热解温度的生物炭(BC300、BC500和BC700)。通过灰分测定、元素分析、BET、FT-IR和XRD等方法,对所制备的材料进行表征。结果表明,与BC500、BC300相比,BC700具有较高的比表面积。静态吸附实验结果表明BC700具有更高的Cd2+去除能力。BC700对Cd2+吸附符合准二级动力学和Langmuir模型。最大理论平衡吸附量为20.3 mg·g-1。生物炭对Cd2+的主要吸附途径是离子交换作用(Qi)和沉淀作用(Qp),其中,离子交换作用是低温热解制备生物炭的主要吸附途径,沉淀作用在高温热解制备生物炭吸附Cd2+过程中所占比例最高。这项研究表明,热解温度不仅影响了生物炭对Cd2+的吸附能力,也影响了生物炭吸附Cd2+的作用途径。     

污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能研究

亚甲基蓝和环丙沙星是水体中2种污染物, 对生态环境有潜在危害. 本文以市政剩余活性污泥为原料, 氯化锌为活化剂热解制备污泥基吸附剂, 研究盐酸酸洗浓度、氯化锌浓度、热解温度、热解时间等对污泥基吸附剂吸附水中亚甲基蓝和环丙沙星性能的影响. 结果表明 (1)污泥基吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能随盐酸酸洗浓度的增大而增加, 对环丙沙星的吸附性能则随盐酸酸洗浓度的增大呈先降后增趋势, 两者均在1.500mol·L-1盐酸浓度下取得最优值. (2)污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能随氯化锌浓度和热解温度的增加呈先升后降趋势, 在氯化锌浓度为4.0mol·L-1、热解温度为500℃时有最优值; 随着热解时间的延长, 污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附性能分别在500℃热解70min和80min时有最优值. (3)污泥基吸附剂的最佳制备条件为 氯化锌4.0mol·L-1活化2h、500℃热解70min和80min、1.500mol·L-1盐酸酸洗; 以此制得的污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的去除率分别为97.7%和96.4%, 平衡吸附量分别为97.9mg·g-1和3.9mg·g-1, 且污泥基吸附剂对亚甲基蓝和环丙沙星的吸附过程均符合准二级动力学方程.     

反渗透-电去离子复合处理水中Ni2+研究

考察了不同条件下反渗透-电去离子(RO-EDI)复合处理水中Ni2+的效果.实验结果表明,此复合技术具有良好的净化效率,可将Ni2+质量浓度由原先的200mg.L-1降至0.5mg.L-1以下.合适的操作条件为RO压力1.5MPa;RO浓缩回收液Ni2+质量浓度1600mg.L-1;EDI电流密度7.5A.cm-2;EDI水力停留时间4min.     

4种重金属离子对海水青鳉胚胎发育及仔鱼的急性毒性研究

为研究重金属对海洋生物的毒性影响及敏感性, 本文以海水模式鱼—–海水青鳉(Oryzias melastigma)为对象, 分析4种代表性海水重金属污染物铜、镉、铅、汞对其胚胎发育和仔鱼生长期的24h急性毒性. 结果显示: 海水青鳉发育阶段对4种重金属离子都很敏感, 且都产生明显毒性影响. Hg²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺对海水青鳉胚胎发育期24h LC50最低值分别为2.34μg?L^-1 (I期)、0.72mg?L^-1 (IV期)、22.65μg?L^-1 (I期)、27.32μg?L-1 (I期), 对青鳉胚胎发育毒性大小的排序为Hg2+>Pb2+>Cd2+>Cu2+. Hg2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+对海水青鳉仔鱼期24h LC50最低值分别为0.018 mg?L^-1 (7日龄)、0.48mg?L^-1 (8日龄)、1.87mg?L^-1 (6日龄)、1.86mg?L^-1 (5日龄), 对青鳉仔鱼毒性大小的排序为Hg²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Pb²⁺. 由此得出重金属对海水模式鱼的胚胎和仔鱼发育的敏感期, 并经实验得到其最低敏感浓度, 也为进一步开展海水重金属的生物监测提供了参考依据.     

不同品种苋菜对铅抗性的研究

通过对6种苋菜在水培处理下,对不同浓度Pb2 抗性大小的比较研究,结果表明,Pb2 在低浓度(≤5mg/L)时,能促进苋菜的正常生长;但随着Pb2 浓度的增加,其促进作用变为抑制作用;高浓度(≥12 mg/L)时,Pb2 严重阻碍苋菜的生理活动,甚至出现死亡.总的来说,苋菜对铅的抗性较强.因此,在重金属污染严重的土壤上应禁止种植此抗性指数高的蔬菜品种,以免给人类健康造成潜在危害,而其非可食部分可以考虑作为去除重金属的一种途径.     

不同填料吸附固定化藻菌共生体在畜禽养殖废水处理中的效果对比

为提升藻菌共生体系对畜禽养殖废水的脱氮除磷效果,搭建曝气管式光生物反应器,与藻菌吸附固定化技术相结合,通过投加3种不同填料和无填料的悬浮藻菌体系对比,选取在曝气条件下适合处理高氮磷浓度废水的固定化填料。实验表明,聚氨酯海绵（PF）填料吸附固定化藻菌生物量干重0.3354 g·g-1,辫式纤维填料0.3732 g·g-1,高密度聚乙烯K1填料0.0135 g·g-1。填料能促进藻菌共生,增大絮体粒径。在初始COD浓度1836 mg·L-1,NH+4-N初始浓度524 mg·L-1,TP浓度30 mg·L-1的模拟畜禽养殖废水中,采用聚氨酯海绵填料的藻菌吸附固定化系统对NH+4-N去除率达到99.81%、TN去除率58.37%,TP去除率71.7%;辫式纤维填料NH+4-N去除率85.87%、TN去除率59.10%,TP去除率70.74%;高密度聚乙烯K1填料NH+4-N去除率94.68%、TN去除率38.06%,TP去除率59.21%。综合污染物去除效果,在处理高氮磷浓度的养殖废水中,采用PF填料是最佳的选择。     

负载金属镨的壳聚糖对含氟水的处理

采用负载镨的壳聚糖作为含氟水的吸附剂,其最佳制备工艺条件为:壳聚糖用量1.0 g·L-1,Pr3 浓度0.1 mol·L-1,反应时间8 h,吸附剂粒径0.1 mm.该吸附剂的最优工作条件为:pH 7.0,温度50 ℃,吸附时间60 min.当吸附剂用量为1.60 g·L-1时,对浓度20 mg·L-1的含氟水去除率达到99.0%.用0.1 mol·L-1的NaOH对吸附饱和后的吸附剂进行解吸处理24 h,可以有效地恢复其吸附性能.吸附剂对F-的吸附过程符合Langmuir吸附等温线方程;对F-的饱和吸附容量为62.1 mg·g-1.吸附动力学符合拟二级速率方程,颗粒内扩散过程和液膜形成的边界层是吸附过程的主要限速步骤.     

CdSeS合金量子点在阿霉素定量分析中的应用

以巯基丙酸为稳定剂和硫源,采用水热法制备了CdSeS合金量子点,并将其应用于阿霉素(DOX)的定量分析.结果表明,DOX对CdSeS合金量子点有荧光猝灭作用,DOX分析的线性范围及检出限与CdSeS的浓度有关.在pH值为7.5的Tris-HCl缓冲溶液中,量子点浓度(以Cd2+计)为0.1,0.3,0.5 mmol·L-1时,对应的DOX分析线性范围分别为0.029~12,0.032~20,0.037~40mg·L-1,检出限分别为8.9,9.6,11.2μg·L-1.一定量的Cu2+和Fe3+会干扰DOX的测定.去除干扰物质后,对实际水样品进行分析,加标回收率为99%~102%,相对标准偏差小于1.4%.     

Ru(phen)2+3-SO2-3-KBrO3化学发光法测定空气中的SO2

介绍了Ru(phen)2+3-SO2-3-KBrO3 (phen=1,10菲咯啉)化学发光测定亚硫酸盐的方法.亚硫酸盐的浓度与化学发光强度在1×10-7～2×10-4 mol·L-1 范围内成正比.检出限为1.1×10-8 mol·L-1, 1×10-4 mol·L-1亚硫酸盐溶液9次测定的相对标准偏差为2.4%.该方法用三乙醇胺作为吸收液,成功地用于测定空气中的二氧化硫.     

香溪河消落带及其上缘土壤重金属的正态模糊数评价

分别于2014年4,9月和2015年2月对三峡库区香溪河消落带(海拔165~175 m)及其上缘(海拔175~185m)野外采集土样108个,采用原子吸收光谱法测定土壤重金属(Cr,Pb,Cu和Cd)的含量,用模糊污染指数模型-正态模糊数的地累积指数对不同出露时期的消落带及其上缘的土壤重金属含量进行评价.对出露前期(2014年4月),出露后期(2014年9月)和水淹出露期(2015年2月)的消落带上层土(0~20cm)和下层土(20~40cm)的分析表明,Cd含量在出露后期达到最大值(上、下层土壤含量分别为1.21,0.94mg·kg~(-1)),在水淹出露时达到最小值(上、下层土壤含量分别为1.04,0.90mg·kg-1).基于该方法评价结果,香溪河消落带及其上缘中Cd为中度污染,Cu和Pb均为轻度污染,Cr为清洁水平,综合评价为轻度污染等级.     

鄱阳湖鱼类重金属积累特征及其健康风险评价

于2017年8月在鄱阳湖采集了9种常见食用经济鱼类,分析了鱼类肌肉中Cu、Zn、Cd和Pb 4种重金属的含量水平。结果表明:所有鱼类肌肉样品中Cu、Zn、Cd和Pb的含量范围分别为0.7～15.7,7.1～32.0,0.005～0.140和0.056～0.313 mg·kg-1。Cd的含量水平超出《无公害水产品质量要求》（GB 18406.4—2001）的限值,超标率为9.43%,而Zn、Cu和Pb的含量水平未出现超标现象;鲤鱼、鳙鱼、黄颡鱼和鳊鱼体内重金属处于轻污染水平,其他鱼处于微污染水平;鄱阳湖9种鱼类对Cu和Zn的富集程度相对较大,而对Cd和Pb的富集程度相对较小;肉食性和杂食性鱼类重金属含量水平高于草食性鱼类。所有鱼类的复合重金属TTHQ均小于1,表明长期摄取这些鱼类暴露重金属的健康风险较小。     

纳米羟基磷灰石对土壤重金属吸附与解吸特性的影响

采用纳米羟基磷灰石(nano-HAP)对安吉(AS)和华家池(HS)的土壤进行重金属吸附-解吸实验.结果表明,土壤对重金属的吸附均可用Langmuir方程描述,重金属在土壤中的亲和力顺序:Pb(Ⅱ)Cu(Ⅱ)Cd(Ⅱ)Zn(Ⅱ).AS的pH值、土壤有机质(OM)含量和阳离子交换量(CEC)均高于HS,因此具有更强的吸附性能.nanoHAP的施加显著增加了土壤对重金属的吸附量和吸附亲和力,nano-HAP添加量为3%时,AS和HS的KCu值分别从0.979 1和0.284 9提高至1.389 7和1.131 6,KPb值分别从0.566 8和0.234 3增加到1.963 4和3.442 7,KCd值分别从0.420 8和0.096 8增加至1.724 3和0.426 9,KZn值分别从0.313 4和0.015 1增加0.508 7和0.099 7.nano-HAP对pH值较低和OM、CEC含量较低的土壤具有更显著的吸附改良作用.同时,nano-HAP的施加能有效降低土壤重金属的解吸百分数,表明nano-HAP可以显著削弱重金属的移动性,增加其在重金属污染土壤中的化学稳定性.     

瞬时加热法制备橡胶活性炭及其性能

以废旧轮胎炼油过程中产生的轮胎热解渣为原料制备炭吸附材料，采用瞬时加热法和KOH活化法制备活性炭。首先利用正交实验对材料制备最佳条件进行了探讨，所制备材料通过了氮气吸附等温曲线、SEM、FT-IR以及重金属Zn、Cu、Cr、Cd含量进行了表征，同时测试了材料去除水中亚甲基蓝的能力，通过包括平衡、动力学方面的研究，解释了材料对亚甲基蓝的吸附机理。结果显示，经过处理后轮胎橡胶热解渣对氮气的吸附等温曲线趋向Ⅳ型，中微孔孔隙增加，比表面积为149.21 m²·g^-1,比表面积增加2倍以上，重金属Cu、Cr、Cd浸出含量较低。吸附过程符合一级动力学方程和Langmuir模型，对亚甲基蓝的吸附随初始浓度的增加而吸附容量也不断增加，最大可达98.81 mg·g^-1,吸附过程呈现单分子层物理吸附趋势。该结果为废旧轮胎热解渣的资源化处理提供了新的思路。     

氯苯和乙腈混合液对褶纹冠蚌抗氧化因子活性的影响

将褶纹冠蚌暴露于氯苯和乙腈的等浓度混合液中,测定了毒物对蚌的血清和肝胰脏抗氧化酶活性。结果表明,血清中SOD的活性先抑制后诱导,肝胰脏中SOD的活性均被诱导;血清中GSH-PX活性在0.1和1mg·L-1浓度组中先被诱导再被抑制,肝胰脏中0.1mg·L-1浓度组先抑制后诱导;血清和肝胰脏中H2O2酶都被诱导;血清中GSH含量上升,肝胰脏中0.1和1mg·L-1浓度组中GSH含量上升,10mg·L-1浓度组中GSH含量一直下降;血清中MDA含量在0.1和1mg·L-1浓度组中被抑制,10mg·L-1浓度组中被诱导后恢复到对照组水平,肝胰脏中各浓度组中持续被诱导。并且低浓度组比高浓度组对污染物的抗氧化作用敏感。褶纹冠蚌肝胰脏中GSH含量可以用来指示生态环境中氯苯和乙腈的污染。