亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        菌粉、兩性黏土復(fù)合活性硅酸鈣對(duì)Cu2+的吸附和阻滯效應(yīng)

        2018-05-02 03:12:55李文斌鄧紅艷李雪連雷剛剛孟昭福
        關(guān)鍵詞:復(fù)合材料

        李文斌,鄧紅艷,李雪連,劉 偉,雷剛剛,孟昭福,3,羅 川,王 騰

        (1.西華師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,四川 南充 637009;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,陜西 楊凌 712100;3.農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 楊凌 712100)

        銅是土壤環(huán)境中的重要養(yǎng)分元素,但土壤中銅元素過(guò)多也會(huì)對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生毒害作用[1]。近年來(lái),隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展,獸藥和飼料中大量的銅元素通過(guò)畜禽糞便和養(yǎng)殖廢水進(jìn)入土壤環(huán)境,造成了土壤中銅污染的累積和加劇,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和地下水的安全造成了隱患[2-3]。采用高吸附材料對(duì)Cu2+進(jìn)行吸附固定是有效方法之一[4-5],因此研究Cu2+在材料上的吸附特征和反應(yīng)機(jī)制,對(duì)于維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

        目前研究較多的吸附材料有生物炭[6-7]、改性黏土礦物[8]、農(nóng)林廢棄物[9]、菌類藻類[10]等環(huán)境材料,改性黏土礦物由于廉價(jià)易得常被用于污染治理工作中。研究顯示,銅元素在土壤中主要以陽(yáng)離子形式存在,其在黏土礦物中的富集量與礦物表面的電荷特征密切相關(guān),且吸附作用主要為離子交換(受電荷量影響)和靜電引力(受電荷密度影響)[11-13]。成杰民等[8]采用有機(jī)(十六烷基三甲基溴化銨)改性膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+進(jìn)行吸附,結(jié)果顯示吸附模式為優(yōu)惠吸附,Cu2+最大吸附量為 98.43 mmol·kg-1。混合修飾相關(guān)研究顯示,陰離子+陽(yáng)離子表面活性劑改性膨潤(rùn)土對(duì)電鍍廢水中Cu2+的吸附率也達(dá)到了97.8%[14],雙陽(yáng)離子改性膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+的吸附量相比未修飾膨潤(rùn)土也有10~20倍的提高[15]。孟昭福等[16]、Li等[17]研究?jī)尚孕揎椗驖?rùn)土對(duì)重金屬離子的吸附也具有較好的效果,并證實(shí)吸附機(jī)制以靜電引力為主。

        隨著環(huán)境微生物學(xué)的飛速發(fā)展,細(xì)菌[18]、真菌[19]和藻類[20]等被廣泛應(yīng)用于重金屬污染修復(fù)工作中。李青彬等[21]采用芽孢桿菌對(duì)Cu2+污染廢水進(jìn)行處理發(fā)現(xiàn)其處理效果受初始pH值、初始Cu2+濃度和接觸時(shí)間影響較大,最佳條件下生物吸附量為256.22 mmol·kg-1。同時(shí)有研究顯示銅綠假單胞菌對(duì)Cu2+的吸附效果隨處理時(shí)間呈先上升后平穩(wěn)的變化趨勢(shì)并在2 h后達(dá)到穩(wěn)定,Cu2+投菌量為 1 g·L-1、pH 值為 5~8 時(shí)吸附效果較理想[22],而采用固定化銅綠假單胞菌處理Cu2+可縮短時(shí)間至40 min[23]。啤酒酵母菌來(lái)源豐富,相關(guān)研究顯示其對(duì)Cu2+的吸附在pH值4.5、吸附時(shí)間1~1.5 h 和加菌量 0.01 g·mL-1時(shí)去除率可達(dá) 67.6%[24]。

        活性硅酸鈣作為一種用途廣泛的功能材料,在重金屬污染處理中具有一定的應(yīng)用價(jià)值[25],但天然硅酸鈣吸附性能較差。研究表明兩性膨潤(rùn)土、菌類對(duì)Cu2+均有較好的去除效果,且不會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成污染,若使用兩種材料配合活性硅酸鈣去除Cu2+,可在很大程度上提高Cu2+吸附量,并緩解其對(duì)土壤和作物的危害,但目前該方面研究報(bào)道鮮見(jiàn)。為了探索復(fù)合吸附劑對(duì)Cu2+的去除效果,采用啤酒酵母菌粉和100%CEC的BS-12(十二烷基二甲基甜菜堿)修飾膨潤(rùn)土以10%、25%和50%加入硅酸鈣中混合,形成兩類復(fù)合材料。通過(guò)研究復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附特征及其在不同溫度、pH值條件下的吸附差異,并以復(fù)合材料對(duì)Cu2+的阻滯實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證吸附效果,以期為菌粉、兩性修飾土復(fù)合硅酸鈣材料應(yīng)用于增強(qiáng)吸附重金屬污染研究提供參考價(jià)值。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料

        供試活性硅酸鈣粒徑約為15 μm,長(zhǎng)徑比為5∶1~15∶1,二氧化硅含量為46%~51%,具有針狀晶體結(jié)構(gòu),不溶于水,購(gòu)于靈壽縣崎峰礦產(chǎn)品加工廠,pH值為 9.93,TOC 含量為 1.34 g·kg-1,比表面積為 114.24 m2·g-1。

        供試菌粉采用活性啤酒酵母菌粉,黃褐色粉末或顆粒狀,每克含活性菌群大于6000萬(wàn)個(gè),水分含量低于10%,購(gòu)于廣州鵬翔農(nóng)業(yè)有限公司。

        供試兩性黏土采用100%BS-12修飾膨潤(rùn)土,以膨潤(rùn)土CEC為基礎(chǔ)修飾一定比例BS-12,濕法制得兩性黏土(簡(jiǎn)寫為BS黏土),樣品pH值為8.34,TOC含量為 185.23 g·kg-1,CEC 為 560.24 mmol·kg-1,比表面積為 6.25 m2·g-1,層間距 1.96 nm。

        Cu2+溶液采用CuSO4·5H2O配制,試劑為分析純,購(gòu)于成都市科龍化工試劑廠。

        1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,每個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)。

        1.2.1 復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附實(shí)驗(yàn)

        (1)復(fù)合材料的組配

        將菌粉、BS黏土和活性硅酸鈣的混合材料分別定義為 J-Ca 和 BS-Ca。

        將菌粉、BS黏土分別按添加量10%、25%和50%加入活性硅酸鈣中,充分混勻,得到10%、25%和50%J-Ca,10%、25%和 50%BS-Ca,以活性硅酸鈣(CK)作為對(duì)照。

        (2)Cu2+質(zhì)量濃度梯度設(shè)定

        Cu2+濃度設(shè) 0、20、40、60、100、150、200、300 μg·mL-1和 400 μg·mL-19 個(gè)質(zhì)量濃度,溫度設(shè)為 25 ℃,pH值為7。

        (3)環(huán)境因素的影響

        主要考慮的環(huán)境條件為溫度和pH值。

        實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)10、25、40℃(此時(shí)起始溶液pH值設(shè)為 7)。

        起始溶液pH值設(shè)為3、5和7(此時(shí)實(shí)驗(yàn)溫度為25℃)。

        1.2.2 復(fù)合材料對(duì)Cu2+的阻滯實(shí)驗(yàn)

        分別選取 CK、25%J-Ca和 25%BS-Ca進(jìn)行阻滯效果實(shí)驗(yàn)。

        阻滯實(shí)驗(yàn)采用飽水土柱運(yùn)移方法[26],運(yùn)移水力壓頭保持為100 cm。土柱為長(zhǎng)度10.0 cm、內(nèi)徑4.0 cm的有機(jī)玻璃柱,每個(gè)土柱均在下端正中央開(kāi)一圓形出水孔。土柱中土樣高度為8.0 cm。裝土?xí)r,需在柱子的上下端分別鋪2張300目的濾布,以防止土壤顆粒漏出或隨著運(yùn)移溶液流出而損失,并盡可能保證各試驗(yàn)土柱裝填條件相同。每個(gè)處理重復(fù)2次。

        1.3 實(shí)驗(yàn)方法

        1.3.1 Cu2+吸附實(shí)驗(yàn)

        Cu2+吸附實(shí)驗(yàn)均采用批量平衡法進(jìn)行,即分別稱取0.200 0 g各復(fù)合材料于9只50 mL具塞塑料離心管中,并分別加入20.00 mL上述系列濃度的Cu2+溶液。恒溫振蕩 24 h,4800 r·min-1離心 10 min,上清液過(guò)0.45 μm濾膜,測(cè)定上清液中Cu2+的質(zhì)量濃度,差減法確定Cu2+的平衡吸附量。

        Cu2+采用UV-1200紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)以二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法測(cè)定,試劑空白校正背景吸收,以上測(cè)定均插入標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析質(zhì)量控制。

        1.3.2 阻滯實(shí)驗(yàn)

        試驗(yàn)首先用 0.025 mol·L-1、pH7.0 的 CaCl2溶液自下而上反向穿過(guò)所有土柱,排出土柱內(nèi)的氣泡,然后調(diào)整入流方向,讓溶液自上而下正向穿過(guò)所有土柱,每10 mL取1次樣,測(cè)定出口Cl-含量。當(dāng)土柱出流液Cl-濃度與入流的Cl-濃度相同時(shí),換用反應(yīng)性溶液,即用 0.01 mol·L-1的 Cu2+溶液穿過(guò)所有土柱,每50 mL取樣,測(cè)定出口Cu2+濃度。當(dāng)出口Cu2+濃度達(dá)到入流濃度并保持不變時(shí),Cu2+完全穿透,接下來(lái)用0.01 mol·L-1、pH7.0 的 CaCl2溶液洗脫,每 50 mL 取樣,測(cè)定出口Cu2+濃度,當(dāng)出口Cu2+濃度為0時(shí),試驗(yàn)結(jié)束,得到不同處理的流出曲線。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        選擇Langmuir模型[27]對(duì)Cu2+吸附等溫線進(jìn)行擬合,該式定義為:

        式中:q 為供試土樣對(duì) Cu2+的平衡吸附量,mmol·kg-1;c 為溶液中 Cu2+的平衡濃度,mmol·L-1;qm為修飾土對(duì)Cu2+的最大吸附量,mmol·kg-1;b 為修飾土對(duì) Cu2+的吸附表觀平衡常數(shù),可以衡量吸附的親和力大小。

        吸附熱力學(xué)參數(shù)的計(jì)算公式[28]如下:

        模型擬合采用Curvexpert 1.3擬合軟件以逐步逼近法進(jìn)行非線性擬合;采用Sigmaplot 10.0軟件進(jìn)行繪圖。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 不同復(fù)合材料對(duì)Cu2+的等溫吸附特征

        兩類復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附量均隨著平衡濃度的增加而增大,呈飽和吸附類型(圖1)。對(duì)于J-Ca(菌+硅酸鈣)材料來(lái)說(shuō),隨著菌粉添加量的增加,各J-Ca材料對(duì)Cu2+的吸附能力逐漸降低,最大吸附量(qm)分別相比 CK 降低了 19.17%(10%J-Ca)、25.93%(25%J-Ca)和 43.41%(50%J-Ca)。BS-Ca材料對(duì) Cu2+的最大吸附量為CK的1.23~1.95倍,且增加幅度隨BS黏土添加量的增加而增加,表現(xiàn)為50%BS-Ca>25%BS-Ca>10%BS-Ca>CK 的趨勢(shì)。

        相同菌粉和BS黏土添加比例下,復(fù)合吸附材料對(duì) Cu2+的吸附量表現(xiàn)為 BS-Ca>CK>J-Ca。且表 1 顯示相同添加量下J-Ca對(duì)Cu2+的吸附親和力(b)比BS-Ca高,與吸附等溫線的結(jié)果成反比,說(shuō)明吸附量越大,其表面被占據(jù)的吸附點(diǎn)位越多,導(dǎo)致吸附親和力降低。

        10℃和40℃條件下,兩種復(fù)合材料吸附Cu2+的表觀自由能ΔG均小于0,吸附表現(xiàn)為自發(fā)反應(yīng),且40℃時(shí)自發(fā)性更強(qiáng)。CK、J-Ca材料對(duì)Cu2+的吸附焓變?chǔ)均大于0,說(shuō)明Cu2+吸附中存在吸熱反應(yīng),且隨著菌粉添加量的增加,吸熱反應(yīng)增強(qiáng)。BS-Ca吸附Cu2+的ΔH隨著BS黏土添加比例的增加從大于0向小于0轉(zhuǎn)變,反應(yīng)逐漸由吸熱轉(zhuǎn)為放熱。CK和兩種復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附表觀熵值ΔS均大于0,表現(xiàn)為熵增反應(yīng),隨著菌粉和BS黏土添加比例的增加,ΔS值分別逐漸增加(J-Ca)和降低(BS-Ca),顯示菌粉的加入增加了J-Ca對(duì)Cu2+吸附的混亂度,而BS黏土的加入使吸附反應(yīng)更加有序。

        硅酸鈣表面電荷主要為負(fù)電荷,對(duì)于陽(yáng)離子Cu2+的吸附主要靠其表面的離子交換或共沉淀作用[28],吸附過(guò)程為弱的化學(xué)反應(yīng)。啤酒酵母菌粉主要靠表面還原、絡(luò)合或積累作用將Cu2+固定,實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+污染的修復(fù),該過(guò)程為化學(xué)作用[29],故菌粉的添加均降低了硅酸鈣對(duì)Cu2+的吸附能力,與吸附焓變?chǔ)逐漸增大(吸熱增強(qiáng))結(jié)果相一致。BS黏土表面修飾的BS-12親水端正電荷與膨潤(rùn)土表面的負(fù)電荷通過(guò)離子交換結(jié)合,同時(shí)其長(zhǎng)碳鏈形成有機(jī)相覆蓋在黏土表面,更多的BS-12通過(guò)疏水結(jié)合模式吸附在黏土有機(jī)相表面,使得BS-12親水端的正、負(fù)電荷基團(tuán)向外,黏土外表面的負(fù)電荷基團(tuán)可以對(duì)Cu2+形成電性吸引[28],吸附為物理反應(yīng)過(guò)程。所以BS-Ca對(duì)Cu2+的吸附存在不同機(jī)制的共同作用,但隨著復(fù)合吸附劑中BS黏土比例的增加,其靜電吸附作用更大幅度地增強(qiáng),促進(jìn)了硅酸鈣對(duì)Cu2+吸附量的增加,吸附過(guò)程隨著溫度的升高,自發(fā)性增強(qiáng),吸附從吸熱向放熱轉(zhuǎn)變。

        2.2 溫度和pH值對(duì)J-Ca和BS-Ca吸附Cu2+的影響

        溫度在 10~40℃范圍內(nèi),供試 J-Ca和 BS-Ca材料對(duì) Cu2+的吸附量見(jiàn)表 2,CK、J-Ca 對(duì) Cu2+的吸附量在10~40℃范圍內(nèi)均有不同程度升高,升高幅度(比例)表現(xiàn)為 50%J-Ca(19.32%)>25%J-Ca(12.81%)>10%J-Ca(8.52%)>CK(2.79%)。CK 對(duì) Cu2+的吸附量在不同溫度處理下差異不顯著,而25%J-Ca和50%J-Ca在不同溫度處理下差異顯著。說(shuō)明隨著菌粉添加量的增加,J-Ca材料對(duì)Cu2+吸附的抑制作用受溫度的影響增大。對(duì)于BS-Ca材料來(lái)說(shuō),10%、25%和50%BS-Ca在10~40℃范圍內(nèi)對(duì)Cu2+的吸附分別有2.89%、0.87%和-3.05%的變化,且在不同溫度處理下無(wú)顯著差異。隨著BS黏土添加量的增加,溫度效應(yīng)開(kāi)始從增溫正效應(yīng)向增溫負(fù)效應(yīng)轉(zhuǎn)變。

        圖1 不同J-Ca和BS-Ca樣品對(duì)Cu2+的吸附等溫線Figure 1 Adsorption isotherms of Cu2+on different J-Ca and BS-Ca samples

        表1 各供試樣品吸附Cu2+的Langmuir擬合參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)Table 1 Langmuir and thermodynamic parameters of Cu2+adsorption

        CK、J-Ca對(duì)Cu2+的吸附為增溫正效應(yīng),吸附伴隨著吸熱過(guò)程的發(fā)生。BS-Ca材料對(duì)Cu2+的吸附在10%和25%BS黏土添加量下為增溫正效應(yīng),50%BS-Ca為增溫負(fù)效應(yīng),吸附由吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)榉艧徇^(guò)程。由前文機(jī)制分析可知,CK對(duì)Cu2+的吸附主要為化學(xué)(吸熱)反應(yīng),菌粉對(duì)Cu2+的吸附主要為表面還原作用,該過(guò)程為化學(xué)吸附(吸熱反應(yīng)),BS黏土對(duì)Cu2+的吸附主要為物理(放熱)的靜電吸附作用。菌粉的加入促進(jìn)了硅酸鈣對(duì)Cu2+的化學(xué)吸附作用。而Cu2+吸附中溫度效應(yīng)的轉(zhuǎn)變是BS黏土放熱反應(yīng)和硅酸鈣吸熱反應(yīng)綜合作用造成的。

        表2顯示在pH 3~7范圍內(nèi),隨溶液pH值的升高,各復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附量均有不同程度的增加。CK和J-Ca對(duì)Cu2+的吸附量差異不顯著,說(shuō)明pH的變化對(duì)其吸附Cu2+的能力影響不大,主要是由于啤酒酵母菌的還原作用本身較弱,受pH值的影響整體較小,所以其對(duì)J-Ca吸附Cu2+的影響較小。對(duì)于BSCa材料來(lái)說(shuō),25%BS-Ca對(duì)Cu2+的吸附量在pH=3和pH=7處理之間差異顯著,而50%BS-Ca在不同pH值下差異顯著,說(shuō)明隨著BS黏土添加比例的增大,材料吸附Cu2+受pH值的影響逐漸增大。主要是由于高pH值條件下,液相中OH-的濃度較高,促進(jìn)了Cu2+的靜電引力;同時(shí)BS黏土表面的BS-12在等電點(diǎn)(pH=5.1~6.1)以上顯負(fù)電荷特征,增強(qiáng)了 BS-Ca對(duì)Cu2+的靜電吸引作用,促使Cu2+的吸附量增加[30]。

        2.3 不同復(fù)合材料對(duì)Cu2+的阻滯

        以對(duì)流-彌散方程作為Cl-和Cu2+在土柱中的運(yùn)移模型,采用美國(guó)鹽漬土實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的CXTFIT2.1軟件對(duì)試驗(yàn)所得穿透曲線進(jìn)行擬合并求取參數(shù)。示蹤劑Cl-和 Cu2+在 3 種樣品(CK、25%J-Ca 和 25%BS-Ca)中的穿透曲線見(jiàn)圖2??梢钥闯鍪聚檮〤l-在3種材料中的出流濃度比幾乎均等于1,所以其影響可忽略,作為示蹤劑比較合適。Cl-穿透曲線中出現(xiàn)拐點(diǎn)的時(shí)間 25%J-Ca最早,25%BS-Ca最晚,主要是由于菌粉的加入使硅酸鈣孔隙增多,孔隙水流速增大,拐點(diǎn)時(shí)間較早。而BS黏土由于質(zhì)地較細(xì),且存在有機(jī)相,對(duì)Cl-流動(dòng)有阻礙作用,故拐點(diǎn)出現(xiàn)晚。

        從不同材料中Cu2+的穿透洗脫曲線可以看出,Cu2+穿透的體積數(shù)分別為 1.22(25%J-Ca)、1.70(CK)和 2.05(25%BS-Ca),表現(xiàn)為 J-Ca<CK<BS-Ca 的趨勢(shì)。出流濃度峰值在3.8%~5.0%范圍內(nèi),25%J-Ca最高,CK次之,25%BS-Ca最低??梢钥闯鲈?0.01 mol·L-1Cu2+穿透時(shí),3種材料對(duì)Cu2+的吸附率均達(dá)到了95%以上,只有少量Cu2+發(fā)生遷移,以上結(jié)果均證實(shí)BS黏土的加入促進(jìn)了硅酸鈣對(duì)Cu2+的吸附。

        表2 不同溫度和pH值條件下供試樣品對(duì)Cu2+的吸附量(mmol·kg-1)Table 2 The Cu2+adsorption amount under different values temperature and pH values

        圖2 不同材料中Cl-和Cu2+的穿透曲線Figure 2 Break-through curve for Cl-and Cu2+

        比較3種材料擬合結(jié)果(表3),平均孔隙水流速保持與穿透曲線出流峰值相同的趨勢(shì),孔隙水流速越小,出流越慢,吸附的Cu2+越多。材料的機(jī)械彌散作用也與材料的孔隙度有關(guān),孔隙度低,機(jī)械彌散作用弱,故25%BS-Ca的彌散系數(shù)相比CK和25%J-Ca低。阻滯因子直接反映材料對(duì)Cu2+的吸附能力,阻滯因子越大,溶質(zhì)越難穿透,材料對(duì)Cu2+的吸附量越大。3種材料對(duì)Cu2+的阻滯因子表現(xiàn)為25%BS-Ca>CK>25%J-Ca,與Cu2+吸附量的結(jié)果完全相符。

        綜上所述,活性硅酸鈣對(duì)Cu2+具有一定的吸附能力,最大吸附量為 267.02 mmol·kg-1,研究顯示啤酒酵母菌對(duì) Cu2+的吸附量在 100~120 mmol·kg-1左右[31],本研究中啤酒酵母菌的加入降低了硅酸鈣對(duì)Cu2+的吸附能力,啤酒酵母菌容重較小、孔隙度高,故樣品對(duì)Cu2+的阻滯能力降低,但對(duì)于實(shí)際污染修復(fù)過(guò)程中改善微生物生境有利。BS黏土對(duì)Cu2+的吸附量在400 mmol·kg-1左右[8,14],BS 黏土的加入會(huì)對(duì)硅酸鈣吸附Cu2+有促進(jìn)作用,BS黏土表面含有機(jī)相,且顆粒小、孔隙度低,對(duì)于Cu2+的阻滯能力最高。

        3 結(jié)論

        (1)BS-Ca和 J-Ca對(duì) Cu2+的吸附均為飽和吸附類型。J-Ca材料對(duì)Cu2+的吸附能力隨著菌粉添加量的增加逐漸降低,而BS-Ca材料對(duì)Cu2+的吸附能力隨BS黏土添加比例的增加而增加。相同菌粉和BS黏土添加比例下,復(fù)合吸附劑對(duì)Cu2+的吸附量表現(xiàn)為BS-Ca>CK>J-Ca。CK 和兩類復(fù)合材料對(duì) Cu2+的吸附均表現(xiàn)為自發(fā)和熵增反應(yīng),除50%BS-Ca以外,其余材料對(duì)Cu2+的吸附均為吸熱反應(yīng)。

        (2)CK、J-Ca對(duì) Cu2+的吸附量在 10~40 ℃范圍內(nèi)均有不同程度降低,且25%J-Ca和50%J-Ca在不同溫度處理下差異顯著。隨著BS-Ca材料中BS黏土比例的增加,溫度效應(yīng)開(kāi)始從增溫正效應(yīng)向增溫負(fù)效應(yīng)轉(zhuǎn)變。溶液pH值的升高有利于復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附。

        (3)Cu2+的穿透體積數(shù)和出流濃度峰值呈相反的結(jié)果。在 0.01 mol·L-1Cu2+穿透時(shí),復(fù)合材料對(duì) Cu2+的吸附率均達(dá)到了95%以上,且其對(duì)Cu2+的阻滯因子表現(xiàn)為 25%BS-Ca>CK>25%J-Ca。

        參考文獻(xiàn):

        [1]Radziemska M,Jeznach J,Mazur Z,et al.Assessment of the effect of reactive materials on the content of selected elements in Indian mustard grown in Cu-contaminated soils[J].Journal of Water&Land Development,2016,28(1):53-60.

        [2]朱亦君,鄭袁明,賀紀(jì)正,等.豬糞中銅對(duì)東北黑土的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2008,19(12):2751-2756.ZHU Yi-jun,ZHENG Yuan-ming,HE Ji-zheng,et al.Risk assessment of pig manure Cu-contamination of black soil in northeast China[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2008,19(12):2751-2756.

        [3]Neilson S,Rajakaruna N.Phytoremediation of agricultural soils:Using plants to clean metal-contaminated arable land[M]//Ansari A A,Lanza G,Giu S S.Phytoremediation:Management of Environmental Contaminants.Berlin:Springer International Publishing,2015:159-168.

        [4]Wang X S,Miao H H,He W,et al.Competitive adsorption of Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ),and Cd(Ⅱ)ions on wheat-residue derived black carbon[J].Journal of Chemical&Engineering Data,2017,56(3):444-449.

        [5]Ye X X,Kang S H,Wang H M,et al.Modified natural diatomite and its enhanced immobilization of lead,copper and cadmium in simulated contaminated soils[J].Journal of Hazardous Materials,2015,289:210-218.

        [6]謝超然,王兆煒,朱俊民,等.核桃青皮生物炭對(duì)重金屬鉛、銅的吸附特性研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,36(4):1190-1198.XIE Chao-ran,WANG Zhao-wei,ZHU Jun-min,et al.Adsorption of lead and copper from aqueous solutions on biochar produced from walnut green husk[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2016,36(4):1190-1198.

        [7]Ahmad M,Rajapaksha A U,Lim J E,et al.Biochar as a sorbent for contaminant management in soil and water:A review[J].Chemosphere,2014,99(3):19-33.

        [8]成杰民,趙 叢,解敏麗.兩種有機(jī)物改性膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+和Zn2+的吸附-解吸研究[J].離子交換與吸附,2012,28(2):126-134.CHENG Jie-min,ZHAO Cong,XIE Min-li.Adsorption and desorptionof Cu(Ⅱ)and Zn(Ⅱ)on Na-bentonite modified by hexadecyl trimethyl ammonium bromide and degradation products of pig dejecta[J].Ion Exchange and Adsorption,2012,28(2):126-134.

        表3 固定v和D條件下非平衡模型擬合Cu2+的參數(shù)Table 3 Parameters for Cu2+fitted using a non-equilibrium convection-dispersion equation with fixed v and D

        [9]章菁熠,梁 晶,方海蘭,等.不同改良材料對(duì)銅的吸附-解吸特性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2013,32(2):274-281.ZHANG Jing-yi,LIANG Jing,FANG Hai-lan,et al.Adsorption-desorption of Cu2+by several amelioration materials[J].Journal of Agro-Environment Science,2013,32(2):274-281.

        [10]Fomina M,Gadd G M.Biosorption:Current perspectives on concept,definition and application[J].Bioresource Technology,2014,160(5):3-14.

        [11]楊亞提,張一平.恒電荷土壤膠體對(duì)Cu2+、Pb2+的靜電吸附與專性吸附特征[J].土壤學(xué)報(bào),2003,40(1):102-109.YANG Ya-ti,ZHANG Yi-ping.The characteristics of Cu2+and Pb2+electrostatic and specific adsorptions of constant charge soil colloids[J].Acta Pedologica Sinica,2003,40(1):102-109.

        [12]Asthana A,Verma R,Singh A K,et al.Glycine functionalized magnetic nanoparticle entrapped calcium alginate beads:A promising adsorbent for removal of Cu(Ⅱ)ions[J].Journal of Environmental Chemical Engineering,2016,4(2):1985-1995.

        [13]劉 錚,白 英,劉 琴,等.熟污泥改性黃土對(duì)銅的吸附解吸特征[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2014,34(9):2306-2312.LIU Zheng,BAI Ying,LIU Qin,et al.Sorption and desorption of copper in loess improved by composted sludge[J].China Environmental Science,2014,34(9):2306-2312.

        [14]羅成玉,司友斌,劉小紅,等.改性膨潤(rùn)土對(duì)廢水中Cu2+、Zn2+去除效果的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,34(1):34-39.LUO Cheng-yu,SI You-bin,LIU Xiao-hong,et al.Removal Cu2+and Zn2+from wastewater by modified bentonite[J].Journal of Anhui Agricultural University,2007,34(1):34-39.

        [15]孫洪良,朱利中,朱建喜.雙陽(yáng)離子復(fù)合改性膨潤(rùn)土的吸附性能與構(gòu)效關(guān)系[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào),2011,32(8):1825-1831.SUN Hong-liang,ZHU Li-zhong,ZHU Jian-xi.Correlation of structure and sorption behavior of modified bentonite[J].Chemical Journal of Chinese Universities,2011,32(8):1825-1831.

        [16]孟昭福,李 婷,楊淑英,等.BS-18兩性修飾膨潤(rùn)土對(duì)Cd(Ⅱ)的吸附[J].土壤學(xué)報(bào),2013,50(6):1236-1240.MENG Zhao-fu,LI Ting,YANG Shu-ying,et al.Cd(Ⅱ)adsorption of BS-18 modified bentonite[J].Acta Pedologica Sinica,2013,50(6):1236-1240.

        [17]Li W B,Meng Z F,Liu Z,et al.Chromium(Ⅵ)adsorption characteristics of bentonite under different modification patterns[J].Polish Journal of Environmental Studies,2016,25(3):1075-1083.

        [18]Lei D Y,Liu Z,Peng Y H,et al.Biosorption of copper,lead and nickel on immobilized Bacillus coagulans using experimental design methodologies[J].Annals of Microbiology,2014,64(3):1371-1384.

        [19]Bazrafshan E,Zarei A A,Mostafapour F K.Biosorption of cadmium from aqueous solutions by Trichoderma fungus:Kinetic,thermodynamic,and equilibrium study[J].Desalination&Water Treatment,2016,57(31):14598-14608.

        [20]Kariuki Z,Kiptoo J,Onyancha D.Biosorption studies of lead and copper using rogers mushroom biomass‘Lepiota hystrix’[J].South African Journal of Chemical Engineering,2017,23:62-70.

        [21]李青彬,褚松茂,徐 伏,等.芽孢桿菌生物吸附處理含銅廢水研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007,30(5):89-91.LI Qing-bin,CHU Song-mao,XU Fu,et al.Biosorption of Cu(Ⅱ)from wastewater by Bacillus sp.[J].Environmental Science&Technology,2007,30(5):89-91.

        [22]史廣宇,程媛媛,史 綺,等.銅綠假單胞菌對(duì)銅和鉛的吸附[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,37(6):2107-2113.SHI Guang-yu,CHENG Yuan-yuan,SHI Qi,et al.Study of the biosorption of copper and lead by Pseudomonas aeruginosa[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2017,37(6):2107-2113.

        [23]羅曉虹,戴松林,李雪芳.固定化銅綠假單胞菌吸附Cu2+的特性[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(11):41-44.LUO Xiao-hong,DAI Song-lin,LI Xue-fang.Biosorption properties of Cu2+onto immobilized P.aeruginosa[J].Environmental Science&Technology,2008,31(11):41-44.

        [24]張愛(ài)茜,劉 偉,吳海鎖,等.釀酒酵母對(duì)Cu2+生物吸附機(jī)制的研究[J].環(huán)境化學(xué),2005,24(6):675-677.ZHANG Ai-qian,LIU Wei,WU Hai-suo,et al.Study on copper biosorption mechanism of waste yeast[J].Environmental Chemistry,2005,24(6):675-677.

        [25]朱新華,張 昭,沈 俊.高比表面納米線網(wǎng)狀硅酸鈣吸附材料的制備[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013,36(12):114-116.ZHU Xin-hua,ZHANG Zhao,SHEN Jun.Preparation of high specific surface area calcium silicate adsorption materials with nanowires reticulation[J].Environmental Science&Technology,2013,36(12):114-116.

        [26]狄 鑫,孟昭福,楊淑英,等.改性塿土對(duì)土壤有機(jī)污染物苯酚運(yùn)移的阻滯模擬[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(11):249-255.DI Xin,MENG Zhao-fu,YANG Shu-ying,et al.Soil organic polluted matter phenol migration characteristics in modified loessial soil[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2015,31(11):249-255.

        [27]Petrovic'M, ?o?taric'T,Stojanovic'M,et al.Mechanism of adsorption of Cu2+and Zn2+on the corn silk(Zea mays L.)[J].Ecological Engineering,2017,99:83-90.

        [28]李文斌,劉 偉,孟昭福,等.DTAB修飾不同模式兩性膨潤(rùn)土的熱力學(xué)和表征[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,35(10):1937-1944.LI Wen-bin,LIU Wei,MENG Zhao-fu,et al.Thermodynamics and surface characteristics of DTAB and BS-12 co-modified bentonites[J].Journal of Agro-Environment Science,2016,35(10):1937-1944.

        [29]張毓平.硅酸鈣對(duì)土壤Cd、Pb、Cu、Zn復(fù)合污染修復(fù)效應(yīng)初探[D].廣州:中山大學(xué),2010:4-10.ZHANG Yu-ping.Remediation effect of calcium silicate on the compound contamination of cadmium,lead,copper and zinc in the soil[D].Guangzhou:Sun Yat-sen University,2010:4-10.

        [30]鄒獻(xiàn)中,徐建民,趙安珍,等.離子強(qiáng)度和pH對(duì)可變電荷土壤與銅離子相互作用的影響[J].土壤學(xué)報(bào),2003,40(6):845-851.ZOU Xian-zhong,XU Jian-min,ZHAO Ai-zhen,et al.Effects of ionic strength and pH on interaction between Cu2+and variable charge soils[J].Acta Pedologica Sinica,2003,40(6):845-851.

        [31]陳 燦,周 蕓,胡 翔,等.啤酒酵母對(duì)廢水中Cu2+的生物吸附特性[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(12):2093-2095.CHENCan,ZHOUYun,HUXiang,etal.CharacteristicsofCu2+biosorption by Saccharomyces cerevisiae[J].Journal of Tsinghua University(Science and Technology),2008(12):2093-2095.

        猜你喜歡
        復(fù)合材料
        淺談現(xiàn)代建筑中新型復(fù)合材料的應(yīng)用
        金屬?gòu)?fù)合材料在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究
        敢為人先 持續(xù)創(chuàng)新:先進(jìn)復(fù)合材料支撐我國(guó)國(guó)防裝備升級(jí)換代
        民機(jī)復(fù)合材料的適航鑒定
        復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)探討
        復(fù)合材料性能與應(yīng)用分析
        PET/nano-MgO復(fù)合材料的性能研究
        ABS/改性高嶺土復(fù)合材料的制備與表征
        聚乳酸/植物纖維全生物降解復(fù)合材料的研究進(jìn)展
        TiO2/ACF復(fù)合材料的制備及表征
        精品久久久久久久久久中文字幕| 日本国产一区在线观看| 国产日产在线视频一区| 日本va欧美va精品发布| 国产在线视频一区二区天美蜜桃| 少妇裸体性生交| 少妇寂寞难耐被黑人中出| 99久久久无码国产精品动漫| 麻豆视频在线观看免费在线观看| 久久综网色亚洲美女亚洲av| 亚洲精品无人区| 欧美在线综合| 亚洲成av人片在线天堂无| 青青草免费在线爽视频| 帮老师解开蕾丝奶罩吸乳网站 | 亚洲精品国产主播一区二区| 九七青青草视频在线观看| 亚洲人成欧美中文字幕| 久久av无码精品人妻出轨| 亚洲九九九| 亚洲一区二区av免费观看| 国产乱人伦av在线麻豆a| 国产麻豆md传媒视频| 精品少妇大屁股白浆无码| 激情视频在线播放一区二区三区| 97成人精品国语自产拍| 久久精品免视看国产成人| 无码中文日韩Av| 少妇深夜吞精一区二区| 丁香五月亚洲综合在线| 欧美黑人粗暴多交高潮水最多| 亚洲 暴爽 AV人人爽日日碰| 国产精品一区二区三区三| 人妻激情偷乱视频一区二区三区| 亚洲av无码精品色午夜果冻不卡| 国产成人一区二区三区影院免费| 亚洲一区二区三区在线视频| 野外亲子乱子伦视频丶| 中文字幕国产欧美| 国产一区二区在线观看av| 国产 精品 自在 线免费|