国家自然科学基金(20777059)
- 作品数：7 被引量：97H指数：6
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- 相关机构：中国科学院城市环境研究所北京师范大学集美大学更多>>
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- 黑藻吸附Cu^(2+)机制研究被引量：13
- 2011年
- 生物吸附法是一种经济有效的去除废水中有害重金属离子的方法.以黑藻(Hydrilla verticillata)干样为生物吸附材料,研究了黑藻对水体中Cu2+等温吸附的基本特征,并通过测定吸附前后溶液离子浓度变化以及pH值、基团屏蔽对Cu2+吸附的影响,结合红外光谱技术,从静电吸附作用、离子交换作用、基团作用等方面探讨了吸附机制.等温吸附平衡实验结果表明,吸附等温线符合Freundlich、Langmuir和双Langmuir方程,其中Langmuir方程拟合最佳(p<0.01),黑藻对Cu2+的去除率为70%左右,最大吸附量为42.86 mg/g.吸附机制研究表明,静电吸附对黑藻吸附Cu2+起作用;吸附Cu2+后溶液中Ca2+质量浓度增加近2倍说明吸附过程中存在离子交换机制;黑藻表面羧基、氨基基团经化学屏蔽后,对Cu2+吸附量均降低10%左右(p<0.05),结合红外光谱确定酰胺基CO—NH2和离子化羧基COO-为黑藻与Cu2+发生络合作用的主要官能团.以上结果表明,黑藻主要通过静电吸附、离子交换、表面基团等的共同作用来有效去除水中的Cu2+,作为一种新的吸附剂用于工业废水中Cu2+的去除具有很好的发展前景.
- 薛培英李庆召颜昌宙潘齐坤邱昭政张丹丹
- 关键词：生物吸附黑藻CU2+
- 黑藻吸附Cd^2＋和Cu^2＋的拓展Langmuir模型研究被引量：18
- 2010年
- 运用沉水植物修复低浓度重金属污染是一种廉价和清洁的技术。采用摇床振荡试验方法,研究了不同pH条件下,沉水植物——轮叶黑藻鲜样对重金属镉和铜的吸附特征。结果表明,pH值对吸附结果影响较大,黑藻对镉和铜的吸附,最适宜的pH值分别为7.0和5.0。在选用的3个拓展Langmuir模型中,模型A拟合效果最好,模型B大大低估了黑藻对重金属镉和铜的吸附能力,模型C则略偏高,表明沉水植物黑藻对重金属镉和铜的吸附与离子所带电荷关系不大,且没有产生吸附剂-重金属-H+的复合式吸附产物(BMH)。运用模型A的回归参数,绘制的三维吸附网格图清晰阐明了不同H+浓度下,黑藻对重金属镉和铜的吸附曲面特征。拓展Langmuir模型A的计算值与实测值的对比表明:24mg·L-1≤C0≤72mg·L-1时,78%的镉吸附量计算值与实测值偏差控制在22%以内,90%的铜吸附量计算值与实测值偏差控制在10%以内。研究不同pH条件下黑藻对镉和铜的生物吸附特征,将有助于对沉水植物修复低浓度重金属污染技术的理解和规范。
- 李国新李庆召薛培英颜昌宙高亚杰
- 关键词：黑藻镉生物吸附PH值
- 铜、砷单一及复合污染对黑藻的毒性效应被引量：7
- 2011年
- 通过室内模拟试验,研究了铜(Cu)、五价砷〔As(Ⅴ)〕单一及复合污染对黑藻〔Hydrilla verticillata(L.f.)Royle〕生长、富集Cu和As的能力以及对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.毒性测试结果表明,Cu和As(Ⅴ)对黑藻的4 d-EC50分别为2和12μmol/L,单一Cu对黑藻的毒性远高于As(Ⅴ).复合污染试验结果表明,对于5μmol/L As(Ⅴ)处理组,低浓度Cu〔c(Cu)<2μmol/L〕的加入,促进了植物生长,降低了植物体内的As总量〔w(As)〕,同时降低了植物体中占主要部分的三价砷的含量(w〔As(Ⅲ)〕).对于Cu处理组,As(Ⅴ)的加入同样抑制了黑藻对Cu的富集,SOD活性也高于单一Cu处理,可见在低浓度Cu处理下,Cu和As(Ⅴ)之间存在拮抗作用;而高浓度Cu〔c(Cu)≥2μmol/L〕的加入,虽然植物对Cu和As(Ⅴ)的富集与单一Cu和As(Ⅴ)处理相比均显著降低,但植物生长受到抑制,SOD活性与单一处理相比也显著降低(P<0.05),因此高浓度Cu处理下,二者对黑藻毒性起协同作用.总之,黑藻具有应用于处理低浓度Cu和As(Ⅴ)单一及复合污染水体的潜力.
- 薛培英颜昌宙曹英兰魏群山
- 关键词：黑藻铜砷毒性效应复合污染
- 轮叶黑藻对铅的吸附特征及生物吸附机理研究被引量：22
- 2011年
- 研究了轮叶黑藻对重金属铅的吸附特征,同时对吸附机理进行探讨.动力学研究结果表明,轮叶黑藻对铅有较快的吸附能力,10min后铅的去除率达到74.54%;20min后,吸附达到平衡.整个吸附过程符合伪二级动力学方程(R2=0.9910).Sips和Langmuir模型相比Freundlich而言,有着较好的拟合效果,表明轮叶黑藻对重金属铅的吸附属于单层吸附,相邻铅离子间的相互干扰可以忽略不计.红外光谱分析表明:轮叶黑藻叶片富含多种活性基团,羟基、羰基和羧基、C–O及C–N为主要作用基团.吸附铅后,轮叶黑藻叶片内K、Na、Ca、Mg含量明显下降,表明铅离子因产生离子交换而被吸附,且铅离子更易与二价的Ca和Mg产生离子交换.
- 李国新张丹丹颜昌宙薛培英
- 关键词：轮叶黑藻铅生物吸附傅里叶红外光谱
- 竞争干扰对轮叶黑藻吸附Pb(Ⅱ)的影响被引量：5
- 2011年
- 沉水植物处理低浓度重金属废水是一项清洁和廉价的技术.主要研究了不同初始浓度和pH条件下,轮叶黑藻鲜样在单一、二元和三元金属离子体系中对铅离子的生物吸附特征.在单一金属离子体系中,不同pH值条件下的实验结果表明,pH值在2.0～6.0间变化时,轮叶黑藻对铅的吸附能力随pH值升高而增强,当初始铅浓度为250 mg/L和pH为5.0时,铅吸附量可达44.65 mg/g.在二元和三元金属离子体系中,铜和锌离子的存在负向干扰轮叶黑藻对铅离子的吸附.在铅和铜二元金属离子体系中,当溶液中铅和铜的初始浓度分别为250 mg/L时,铅吸附量降低为单一金属离子体系中铅吸附量的49.29%.轮叶黑藻对铅离子的吸附符合Langmuir竞争吸附模型(R2=0.966),理论最大吸附量(58.02 mg/g)与实测值相符,且模型计算值与实测值平均偏差仅为15.6%.轮叶黑藻对铅和铜离子的优先吸附实验结果表明,轮叶黑藻对铅、铜2种重金属离子没有优先吸附性能.
- 李国新颜昌宙薛培英李庆召
- 关键词：铅离子轮叶黑藻
- 沉水植物对重金属Cu^(2+)的生物吸附及其生理反应被引量：25
- 2009年
- 采用室内培养实验方法,研究了沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在吸收铜离子过程中产生的生理反应。以上两种沉水植物在Cu2+浓度分别为0、2、4、8、16、32、64mg.L-1的溶液中暴露了24、48、72、96h,结果表明:黑藻对铜的积累量明显高于狐尾藻对铜的积累量,本实验中黑藻对铜的最大积累量为11295.31μgCu.g-(1干重),而狐尾藻对铜的最大积累量为6861.26μgCu.g-(1干重);对以上两种植物的叶绿素含量、SOD和POD活性产生胁迫效应的Cu2+浓度明显不同,表明狐尾藻较黑藻对重金属Cu2+胁迫具有更高的耐受性。以上研究结果对利用沉水植物去除重金属污染能起到一定的指导和参考作用。
- 颜昌宙曾阿妍
- 关键词：生物吸附CU2+叶绿素POD
- pH对穗花狐尾藻吸附重金属镉的影响被引量：23
- 2009年
- 运用沉水植物修复水体中低浓度重金属污染,研究不同pH条件下,沉水植物——穗花狐尾藻鲜样对重金属镉的吸附特征.结果表明,pH对吸附结果影响较大,且在适宜的范围内,等温吸附均可用线性Langmuir模型和拓展Langmuir模型来描述.当初始pH为3.0-7.0时,Langmuir模型的相关系数（R2）均可达0.954 7（n=21）以上,但当初始pH为2.0时,穗花狐尾藻对重金属镉的吸附不符合Langmuir模型.当初始pH为3.0-6.0,初始ρ（镉）（即C0）为16-72 mg/L时,分别有38%的Langmuir模型计算值,75%的拓展Langmuir模型计算值与实测值偏差小于10%,这表明穗花狐尾藻吸附重金属镉时,拓展Langmuir模型比Langmuir模型有更好的拟合效果.总体来说,穗花狐尾藻对镉的吸附,最适宜的初始pH为5.0.
- 李国新薛培英李庆召高亚杰颜昌宙
- 关键词：PH镉生物吸附穗花狐尾藻LANGMUIR模型
