保水剂负载腐植酸的制备及其对镉的吸附性能研究
不溶性腐植酸对重金属离子的吸附研究_马明广
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首届全国农业环境科学学术研讨会论文集
2005 年 11 月
但后面的实验结果证明, 不溶性腐植酸吸附重金属离 子主要以物理吸附为主,高温相变后,比表面积会略 有增大,因此吸附位并不会减少。 2.3 温度对不溶性腐植酸吸附重金属离子的影响 Cd , Cu 在水中与羟基的络合作 为了排除 Pb ,
由图3可见,不溶性腐植酸对重金属离子的吸附 是吸热反应过程,随着温度的升高,吸附量增加。, 不溶性腐植酸吸附率随温度升高增大的机理是重金 属离子扩散速度相应提高和离子活度增大, 从而使重 金属离子进入不溶性腐植酸的结构中。 2.4 重金属离子在不溶性腐植酸中的吸附等温模型 Cd 、 Cu 将上述三种温度下, 不同浓度的 Pb 、
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首届全国农业环境科学学术研讨会论文集
2005 年 11 月
不溶性腐植酸对重金属离子的吸附研究
马明广, 吴应琴, 张 媛, 陈 慧
(西北师范大学化学化工学院溶性腐殖酸对水溶液中铅、镉、铜重金属离子的吸附特征,考察了温度和酸度及时间对吸附特征
的影响。 结果表明, 不溶性腐殖酸对重金属离子具有强烈的吸附作用。 在 pH=3. 5 时,吸附的最佳模型分别为 Frendlich, Linear 和 Frendlich。在 pH=7 时,实验浓度范围内 Pb2+,Cd2+和 Cu2+在不溶性腐殖酸中的吸附率分别为 98.73%,97.86% 和 99.25%。 关键词:不溶性腐植酸; 重金属离子; 吸附
吸附量( mg/g)
10 3 2 1 6 4 2 0 0 20
2+
用, 以更好的考察不溶性腐植酸对这三种离子的吸附 作用, 实验选用 pH=3.5, 在 0.1MNaNO3 溶液的离子强 度下,分别在 25℃,45℃,65℃三个温度条件下对 不溶性腐植酸吸附 Pb ,Cd ,Cu 进行了考察,结果 如图 2 所示。
腐植酸对重金属离子吸附性能的研究
腐植酸对重金属离子吸附性能的研究摘要:本实验研究了pH值、吸附时间、吸附剂量、初始浓度等因素对腐植酸吸附Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+吸附性能的影响,同时研究了腐植酸对单、多种金属离子的吸附性能。
为腐植酸作为重金属废水治理提供技术工艺上的参考。
关键词:腐植酸;吸附;重金属离子前言随着工业的迅猛发展,工业污染日益严重,重金属污染则是工业污染中最显著的问题。
重金属具有毒性大、容易被生物富集和生物放大、不易被微生物降解等特性[1]。
对水体中重金属的有效处理,是降低生物链中动植物体内重金属含量的的关键。
目前人们采取的治理废水重金属离子的传统方法主要有化学法、物理化学法和生物法[2]。
其中吸附法可在更广泛的pH值范围内去除重金属,而活性炭价格高,吸附性能低,选择低价高吸附性能的重金属吸附剂成为治理重金属废水的研究方向之一。
腐植酸(Humic Acid)结构中有较多的羰基、羧基、醇羟基、酚羟基和甲氧基等活性官能团,能与重金属发生强烈的吸附作用、络合作用、氧化还原作用,使废水中的重金属得以转化、迁移、降低其毒性[3]。
本实验我们研究了腐植酸对不同重金属离子的最佳吸附条件和吸附性能,同时比较了腐植酸对单、多种离子的吸附性能。
二、实验部分2.1 实验仪器与试剂实验仪器:pHS-3C 实验用pH计、ZR4-6混凝试验搅拌机测试仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)、G2X-9070MBE 数星鼓风干燥箱、FA2004N 分析天平。
实验试剂:硝酸铜、硫酸镍、硫酸锌、重铬酸钾、硝酸铅、盐酸、和氢氧化钠,各试剂均为分析纯;腐植酸(工业纯):广州俊爵化工有限公司提供。
2.2实验步骤在1000ml 烧杯中加入500ml去离子水,称适量金属盐溶于上述去离子水中,搅拌使其充分溶解,用2.0mol/L的盐酸溶液和氢氧化钠溶液调节pH,取20ml 溶液检测吸附前溶液中的金属离子浓度;称适量的腐植酸于上述溶液中,搅拌吸附2h,待溶液澄清后取上层清液20ml 溶液检测吸附后溶液中的金属离子浓度,计算腐植酸的吸附性能。
纳米腐殖酸动态吸附废水中镉离子及其洗脱特性
纳米腐殖酸动态吸附废水中镉离子及其洗脱特性程亮;侯翠红;徐丽;雒廷亮;张保林;刘国际【摘要】Based on the study of the absorption of simulated wastewater containing cadmium ion on nanoscale humic acid using static method, the adsorption column experimental device was set up to study the dynamic adsorption and elution characteristics of simulated wastewater containing cadmium ion, and the influence factors such as cadmium ion concentration, adsorption (de-sorption) temperatures, coexisting ions, feed rate on the breakthrough adsorption capacity and saturated adsorption capacity were investigated. The kinetic mechanism of column adsorption process on nanoscale humic acid was studied by using Thomas model, and the breakthrough adsorption capacity and saturated adsorption capacity of nanoscale humic acid after regeneration were determined. The results showed that the initial cadmium ion concentration was 150 mg·L−1 and the feed rate was 10 ml·min−1, the saturated adsorption capacity was 426.3 mg·g−1 and 405.5 mg·g−1, respectively. The saturated adsorpt ion capacity in Thomas model was 364.1 mg·g−1, 436.1 mg·g−1 and 441.9 mg·g−1, respectively. The cadmium ion concentration at eluting peak was 3.3 g·L−1, 12.0 g·L−1 and 22.0 g·L−1, respectively. The concentration of co-existing ions SO42− was increased, andthe breakthrough and saturated adsorption amount of nanoscale humic acids for cadmium ion was reduced. Adsorption and de-sorption temperature were conducted with normal temperature condition. After adsorption andregeneration for 30 times, the breakthrough adsorption capacity and saturated adsorption capacity did not significantly decrease. The performance of nanoscale humic acid before and after adsorption and regeneration was characterized by FT-IR, SEM and EDS, respectively. The results showed that nanoscale humic acid had good stability of physical and chemical performances, the morphology had no obvious change, the scale decreased slightly, both the amide and hydroxyl on the surface andin the internal played an effective role, and thus this material can be used repeatedly.%在静态法研究纳米腐殖酸吸附模拟含镉废水基础上搭建考察模拟含镉废水中镉离子在吸附剂上动态吸附及洗脱特性的吸附柱实验装置,考察镉离子溶液浓度、吸附(脱附)温度、共存离子和进料流速对穿透吸附量和饱和吸附量的影响,运用 Thomas 模型研究了纳米腐殖酸柱吸附过程动力学机理,测定了再生后纳米腐殖酸的穿透吸附量和饱和吸附量,结果表明:初始镉离子浓度150 mg·L−1和流速10 ml·min−1下,其饱和吸附量分别为426.3 mg·g−1和405.5 mg·g−1;Thomas模型所得饱和吸附量qem分别为364.1、436.1和441.9 mg·g−1;洗脱峰镉离子浓度分别为3.3、12.0和22.0 g·L−1;共存离子SO42−浓度增加,纳米腐殖酸对镉离子的穿透吸附量和饱和吸附量降低;吸附和脱附均可常温工况进行。
腐殖酸对钴、镉作用的研究
腐殖酸对钻、镉作用的研究吕福荣,刘艳(大连大学化学与化学工程系,辽宁大连)摘要:本文釆用碱溶酸沉法提取土壤中的腐殖酸,研究对co2\ Cd”的吸附作用机理.结果表明:最佳pH范8*6-7,吸附过程属于放热过程.用该种腐殖酸样品吸附Co"服从Langmuir^Freudlkh吸附等温模型,191. 35匸451的饱和吸附量为12.51、9.52、8.30mg/£吸附Ctf ♦在也匸35 P时服从Langmuir和FreundMi®附等温模型,饱和吸附量为33,90. 33.43mg/g,但在45匸时主要服从Fteundlich吸附等温模型.腐殖酸对Co".Cd2+的吸附是通过两级络合反应形成配合物的方式结合.美鐘词:腐殖酸;钻;镉;吸附腐殖质作为广泛存在于自然界中生物化学稳定性很高的天然高分子有机物,一般约占土壊有机物总>50% -90%,它具有表面积大,结构复杂,带有多种活性官能团(如:-COOH, -OH等),能够与金属离子发生很强的络合和结合作用,从而影响了它们在环境中的形态、迁移、转化和生物可得性及毒性.近年来国内外许多环境化学工作者开展了河、湖、煤炭中腐殖质及其对重金属相互作用的研究”句,而对土壤腐殖酸与重金属相互作用及它们间的稳定性研究较少.本文采用从上壤中提取的腐殖酸,研究pH值、时间、浓度、温度等因素对腐殖酸吸附重金属Cof Cd,+的影响,探讨了吸附机理及它们之间作用的稳定性.1实验部分1.1实验仪器与试剂HG-3控温磁力搅拌器;pHS-3C酸度计;8。
-2台式低速离心机;恒温水浴;AA-6800 原子吸收分光光度计;IR-550红外光谱仪;SHZ-B循环水式多用真空泵;FA2004电子天平.氢氧化钠、盐酸、氢氟酸为分析纯,钻、镉标准溶液采用其硝酸盐经硝酸溶解后制备. 1.2測定方法钻离子,镉离子的测定采用原子吸收的方法E.1.3实验步骤1.3.1腐殖酸的提取釆土样,风干、研磨后过0.9mm筛.过筛后土样按水:土为10:1比例加0.2mol/L.盐酸溶液搅拌,静置,分离.向沉淀物中加入0.5mol/L氢氧化钠溶液,提取腐殖酸.粗腐殖酸样品用1 :1的浓HQ/48% HF洗涤以降低残余无机物的含量.在低于40 P下真空干燥,最终得到黑色腐殖酸颗粒,以下简称"HA”,用红外光谱仪检测其结构.1.3.2腐殖酸吸附钻离子、镉离子试验研究各取50ml、20mg/l的Co*、GF+标准溶液,调节不同的pH值,分别加人0.1 gHA, 搅#30 min后过滤,测定滤液中残余C Q2+、Cd,+的浓度,确定最佳pH范围.在最佳pH 范围内,改变搅拌时间和静置时间,确定吸附平衡时间.改变Co2+. Cd"的标准溶液的起始浓度,在上述最佳条件下,绘制不同温度时HA.对Co奸、ar的吸附等温线.2实验结果与讨论2.1pH的影响从图1和图2可以看出:Cb i+, Cd2+的吸附量随pH的增高而增大.原因可能是随若pH变化,HA的组成分子的团聚和分散状况发生变化,而HA的活性深受其影响I".在高pH值时,HA会形成具有外表面和内表面的海绵结构.使Co*、Ctf+的可占据表面积增大,引起它们在HA上的吸附量增加.同时可看出,在pH6~7之间吸附量变化较小,可通过计算证明此时Co2+, GP的形态仍以离子形式存在,无氢氧化物沉淀产生,基于此原因以及HA在高pH时溶解较多,因此选择实验条件为pH值6~7之间.2.2时间的影响在20.0 t T,各取0.100gHA分别加入50ml、20mg/l的Co*、Cd"标准溶液中,搅拌不同时间测定以?+、Cd"的残余浓度,计算吸附量,用图3表示.由图可见,在液固刚开始接触的5min内吸附量很快增大,随后增大的速度很快减慢,Co2+, Cd"在40min后吸附量几乎不再增加,基本达到平衡.在上述条件下搅拌40mm,静置10h,分析静置过程中Co"、QP+的浓度变化’结果表明:静置前后的吸附量仍能基本维持不变,说明HA与Co2+. Cd2*的作用是很稳定的.I pH与Co"吸附貴的关系图2 pH与吸附量的关系时间(min)S3时冋与Co”、Ctf+®附量的关系l:Co 2 :Cd23不同温度的吸附等温线在不同温度下,腐殖酸的加入量为。
镉铅在粘土上的吸附及受腐殖酸的影响
第2 3卷 20 年 9月 02 第 5期
环
境
科
学
EN V I ) M E NT A L S I R( N C EN CE
V O . 3. 1 2 NO. 5 Se , 002 p 2
镉 铅 在 粘 土 上 的 吸 附 及 受 腐 殖 酸 的 影 响
Yu Gufn Ja gXi i , in n ,W uHo g a e g Yo g ,W a gFa g ( . h s tt o 0l cec , h ee e n to ,Z n n n n 1 T e nt ue f iSi eC i s I i S n n
余 贵 芬 蒋 新 吴 泓 涛 曾 勇 王 芳 1中国科学院南 , , , , ( 京土壤研究所, 南京 200,-a: gi 1 8Emiy e 0 l f
@ h t alcr ;2 南 京 大 学 环 境 学 院 , 京 om i o . n 南 2 0 9 ; . 京 师 范 大 学 环 境 科 学 研 究 所 , 京 1 0 7 ) 10 3 3 北 北 0 8 5
Unv ri ,Na j g 2 0 3 Chn iest y ni 0 9 , ia; 3 n 1 Th n t ue o vrn na in e B in Noma Unv ri B in e I si t fEn i me tlS e c , ej g t o c i r l ies y, ej g t i
Acd myo % i cs Najn 1 0 8, hn — i: u ufn@ h t i.O ;2 c o l ft e E vrn e t Na j g a e f ̄ e e , n ig 2 0 0 C ia E mal y g le cn omal C r n S h o h n io m n , ni o n
腐植酸交联树脂合成及对Ni(Ⅱ)吸附性能研究
关 键 词 :腐植酸 ;N 一 异丙基丙烯酰胺 ;交联树脂 ;镍 ;吸附性能
中 图分 类 号 :X 7 0 3 . 1 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 5 ) 0 l 1 — 0 0 6 2 — 0 3
Байду номын сангаас
镍 的开采与 冶炼 ,电镀 、电 池 、印染 工业 等 生 产 过 程会 产生大量 的含镍 废水 ,镍 属 于重 金 属污 染 ,排 与水 体 中的镍
The Sy nt he s i s o f H um i c Ac i d Cr o s s l i nke d Re s i n a nd I t s A ds o r pt i o n
0 f Ni (Ⅱ)f r o m Aq u e o u s S o l u t i o n
a s t h e s t a b i l i z a t i o n a g e n t .T h e c r o s s —l i n k e d r e s i n wa s u s e d a s a n a d s o r b e n t i n a s e r i e s o f b a t h a d s o r p t i o n e x p e r i me n t s
谢 晓威 ,霍 淑敏 ,孙 晓然
( 河北联合 大学化 学工程 学院 ,河北 唐山 0 6 3 0 0 9 )
摘 要 :以天然有机高分子腐植酸为主要原料 ,丙烯酸为共聚单体 ,N, N ’ 一 亚 甲基双丙烯酰胺为交联剂 ,过硫酸钾为
腐殖酸对土壤铅镉吸附、赋存形态及生物可给性的影响
文献标识码:A
文章编号:1000-6923(2020)03-1191-12
Effects of humic acids on the adsorption, chemical speciation, and bioaccessibility of soil lead and cadmium. LUO Mei, BAI Hong-cheng, CHEN Ting-yue, WEI Shi-qiang* (State Cultivation Base of Eco-agriculture for Southwest Mountainous Land, Chongqing Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400716, China). China Environmental Science, 2020,40(3):1191~1202 Abstract:Effects of humic acids (HAs) on the environmental behaviors of heavy metals in soil and their bioavailability are closely related to the molecular weight of HAs components. Three in vitro methods, i.e., PBET, SBRC and IVG, were adopted to explore the effects of different molecular weight components of HAs (F1: <5kDa, F2:5~10kDa, F3: 10~30kDa, F4:>30kDa) on the bioaccessibility of soil cadmium (Cd) and lead (Pb), and the bioaccessibility of soil Cd and Pb in relation to their adsorption, transformation in soils was analyzed in combination with batch adsorption experiment and fractionation by continuous extraction. The results showed that: Soil adsorption capacity of Cd and Pb was affected not only by the amount of HAs added, but also by the molecular weight of HAs. F1fraction (HAs component with molecular weight < 5kDa) promoted the adsorption of Cd and Pb in soil, and the promoting effect increased with the increase of HAs added at the dosage of 0.2% C~1% C, while other fractions with molecular weight > 10kDa decreased the adsorption the capacity of Cd and Pb in soil. All fractions promoted the transformation of soil Cd and Pb from acid-extractable form to residue form regardless of the amounts of HAs added, and the promotion potential of low molecular weight components was stronger. Soil Pb2+ mainly existed as reducible form, accounting for 57%~89%. The proportion of acid-exchangeable Pb in soil gradually decreased with the increase of molecular weight of the HAs components added. The addition of HAs facilitated the transformation of soils Pb from active form to inactive form, thus reducing the bioactivity of Pb2+. The bioaccessibility of soil Cd and Pb in gastrointestinal stage was enhanced by the addition of fractions with molecular weight < 5k and 5~10k, whereas decreased by other fractions. The bioaccessibility of Cd and Pb in soil as influenced by different HAs fractions depended on their final existing forms when transformation reached to equilibrium: higher proportion of acid-exchangeable form meant a higher bioavailability, while the soil adsorption ability of heavy metals was less relevant to their bioavailability. Key words:humic acids;cadmium;lead;fraction;bioaccessibility
污泥腐殖酸对Cd 2+ 的吸附特性
污泥是污水处理过程中不可避免的产物ꎬ主要由
离子的环境功能材料 [14 ̄15] . 杨毅等 [16] 用河流底泥提
2018 年底ꎬ我国污泥年产量已超过 3 000 × 10 4 t( 含水
为 10 μmol∕L、 溶 液 pH 为 6 0 时ꎬ Cd 2+ 的 去 除 率 为
菌胶团及与其吸附的有机物和无机物组成 [1] . 截至
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环 境 科 学 研 究
第 33 卷
comprehensive analysis of adsorption kinetics and thermodynamics indicated that both physical adsorption and chemical adsorption existed
of Cd2+ by S ̄HA included three stages: fast adsorptionꎬ slow adsorption and adsorption equilibriumꎬ and the adsorption equilibrium time
was 12h. The adsorption process was fitted by the pseudo ̄second order kinetic modelꎬ and the overall adsorption rate was controlled by
文献标志码: A
DOI: 10 13198∕j issn 1001 ̄6929 2020 04 14
Adsorption Properties of Sludge ̄Based Humic Acid to Cd2+
ZHANG Kangꎬ DAI Liang ∗ ꎬ ZHAO Weifanꎬ WANG Gangꎬ WEI Biguiꎬ REN Jun
腐植酸保水剂的制备及性能测试
腐植酸保水剂的制备及性能测试杨恩威;高丽娟;李海茹;李雪;孟凡童;李秋菊【摘要】[目的]为了提供农林用的优质保水保肥材料.[方法]以丙烯酸-丙烯酰胺和腐植酸为原料,采用水溶液聚合法合成聚(丙烯酸-丙烯酰胺-腐植酸)型多功能复合保水剂,利用红外光谱和吸水倍率对所制备的保水剂进行表征.[结果]制备的腐植酸保水剂具有良好的耐温耐盐性,对蒸馏水的吸收倍率为1 180 g/g,达50%饱和吸水量的时间是6.5 min,达90%饱和吸水量的时间是22.0 min,对0.9%盐水吸收倍率为110 g/g;红外光谱分析表明,腐植酸参与聚合反应,与高吸水树脂接枝到一起,所制备的腐植酸型保水剂是化学键合型腐植酸保水剂.[结论]该工艺制备的保水保肥剂能够很好地适用于农林.%[Objective] The research aimed to provide high quality fertilizer and water superabsorbent polymer for agriculture and torestry.[Method] Humic acid superabsorbent polymer (P(AA/AM-HA)) and superabsorbent polymer (P(AA/AM)) were synthesized by aqueous solution polymerization method using acrylic acid (AA),acrylamide (AM) and humic acid (HA) as raw material.P (AA/AM-HA) and P (AA/AM) were characterized by Fourier translation infrared spectroscopy.[Result]P(AA/AM-HA) synthesized had a good saline tolerance.Its water absorbency in distilled water and 0.9% saline solution was 1 180 and 110 g/g,respectively.P(AA/AM-HA) achieved half saturation in 6.5 min and 90%saturation in 22 min.Graft rization between P(AA/AM) and HA was demonstrated by infrared spectrum.[Conclusion] The superabsorbent polymer synthesized by this method could be used in agriculture and forestry.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)014【总页数】2页(P6117-6118)【关键词】腐植酸;保水剂;接枝;吸水倍率【作者】杨恩威;高丽娟;李海茹;李雪;孟凡童;李秋菊【作者单位】辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化工学院,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】S181.3低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,更是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命。
腐殖酸对污染土壤中镉解吸的影响
胡敏 酸
镉
解 吸
Efe to mu n De o pto h v o fCa m i n Pa d oi f c fHu s o s r i n Be a i ro d u i d y S l m
HE Yu—f n e l a ta
( l t rtci tt no u g i rvne G ag , n ig5 0 2 ) Pa oet nSai f a x o ic , u x Na nn 3 0 2 nP o o Gn P n
n a d HA )o h eop in b h vo f a d ol 0 nt ed s r t e a iro d yS ifr o p weesu i .Th eut h we h th m u r t de d ers l s o dt a u s s
t se i n f a ty a f c e h u i t fC fo t e p d y s i,wi g i d e u n eo A e td sg i c n l fe t d t e ml b l y o A r m h a d o l i i t a ma n t es q e c fF h u
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广
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农
学
报
20 0 6年 l 0月
Oc o e , 0 t b r 20 6
J u n l fGu n x r ut r o r a o a g i Ag i l e c u
腐 殖 酸 对 污 染 土 壤 中镉 解 吸 的 影 响
何 雨帆 刘 宝庆 白厚义。 陈佩琼。
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保水剂对土壤重金属镉形态及生物有效性的影响
摘要:基于保水剂所具有的较强重金属吸附能力,近年来已被作为重金属污染土壤的修复候选材料之一,为弄清保水剂如何影响重金属在土壤中的形态转化,通过向镉污染土壤中添加不同用量保水剂后的黑麦草盆栽试验,探讨保水剂(聚丙烯酸钠)对黑麦草吸镉以及对土壤镉形态转化的影响。
结果显示,试验所用保水剂对溶液中重金属镉有较强的吸附能力,在镉浓度为200mg ·L -1的溶液中,保水剂吸附镉可达120mg ·g -1以上,添加保水剂可减少镉在黑麦草地上部的积累量。
仅添加保水剂处理,60d 后土壤镉下降20%以上。
添加保水剂并栽种黑麦草,可使土壤镉附加下降16%以上,培养过程中减少的土壤镉绝大部分被保水剂所吸附。
黑麦草根系分泌物对镉的络合可促使难溶性镉向可溶性镉转化,而保水剂通过对可溶性镉的吸附降低了可溶性镉的浓度,促进镉由“残渣态→可氧化态→可还原态→酸溶态”的转化,两者共同促进了土壤镉的降低。
添加保水剂一方面促进了土壤中难溶性镉向可溶性镉的化学转化,另一方面又减少了镉在植物体内的积累。
因保水剂吸附的镉是否在一定时间后可重新释放出来被植物吸收还不清楚,将保水剂作为钝化剂正式用于修复镉污染土壤之前,还须通过长期的生物学试验加以验证。
关键词:保水剂;镉;黑麦草;土壤污染中图分类号:X53文献标志码:A 文章编号:1672-2043(2016)12-2327-07doi:10.11654/jaes.2016-0972Effect of water-retaining agent on themorphology of Cd in soil and its 忆bioavailabilityQIN Duan-duan 1,YAO Fen-xia 1,2,CHEN Ya-jun 1,XU Bing 1,ZHOU Yan 1,ZHAO Hai-tao 1,2,WANG Xiao-zhi 1,2,FENG Ke 1,2*(1.College of Environmental Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China;2.Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China )Abstract :Water-retaining agents (WRAs )have recently been proposed for remediation of heavy metal contaminated soils,but their impactson morphology of heavy metals are not well understood.To investigate effects of WRAs application on cadmium (Cd )morphological transfor -mation in soil and Cd uptake by plants,a pot experiment was conducted for 60days with and with no ryegrass at WRAs (active ingredient :polyacrylic acid sodium salt-PAAS )application rates of 0‰,2‰,4‰and 8‰.The results showed that WRAs reduced Cd accumulation inaboveground part of pared to control,total soil Cd concentrations decreased by more than 20%and 36%in WRA treatments with no and with plants,respectively.The sorption of soluble Cd in soil solution by PAAS facilitates the dissolution of insoluble Cd species,which is further enhanced by the complexation with the root exudates.Thus,the Cd morphology transforms in the following order :residue state →oxidized state →reduced state →acid soluble state.Overall,PAAS application increased chemical activity of Cd on one hand,and reduced its short-term bioavailability on the other hand.However,a long-term botanical experiment is needed to find out the desorption po -tential of Cd-loaded PAAS before WRAs can be widely used to remediate Cd contaminated soil.Keywords :water-retaining agent;cadmium;ryegrass;soil contamination收稿日期:2016-07-27基金项目:国家重大基础研究发展计划项目(2013CB127404);国家自然科学基金项目(41301308,31272228,31000934)作者简介:秦端端(1990—),女,江苏徐州人,硕士研究生,主要从事土壤重金属污染研究。
腐植酸基重金属离子吸附材料研究进展
腐植酸基重金属离子吸附材料研究进展孙晓然张秀凤葛明李光跃【摘要】腐植酸因其具有特殊的物理化学性质在水处理领域的应用非常广泛。
文章概述了腐植酸基重金属离子吸附材料的研究现状,主要介绍了含腐植酸的天然原料、腐植酸及改性腐植酸等吸附材料对重金属离子的吸附效果,指出该类材料研究的现存问题和今后研究的重点。
【期刊名称】腐植酸【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5【关键词】腐植酸改性重金属离子吸附材料随着经济的迅速发展,各种工业生产过程排放大量含有重金属离子的废水,这些重金属离子多为非降解型有毒物质,不具备自然净化能力,一旦进入环境则很难去除。
水体环境中的重金属离子可直接进入水生生物体内,再通过食物链进入人体,在人体内累积,其中大部分重金属离子是致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对生态安全以及人类生存和健康产生极大危害。
因此,在环境保护备受重视的今天,废水中重金属的去除与回收利用尤为重要。
传统的重金属废水处理方法主要有物理法、化学法及生物法等三大类[1],但是因为操作复杂、或是成本费用过高、或是在处理过程中投入处理剂而导致二次污染,影响和限制了这些方法在实际中的应用。
但是由于吸附法操作过程相对简单,处理效率可以通过对吸附剂性能的改进而提高,故在处理重金属离子污染时有广泛应用。
腐植酸广泛存在于风化煤、褐煤及泥炭等天然物质中,易于提取,价格低廉,含有羧基、羟基、甲氧基等多种官能团,已成为治理“三废”的良好吸附剂、离子交换剂和络合剂[2]。
利用腐植酸作为吸附材料吸附、分离、提取金属离子已经越来越受到重视。
然而,关于腐植酸基重金属离子吸附材料较为全面的综述尚未见报道。
本文就近年来腐植酸基重金属离子吸附材料的相关研究和应用作一介绍,以期为今后该材料的研究工作提供参考。
1 含腐植酸天然原料吸附材料1.1 天然泥炭吸附剂泥炭是埋在湿地、沼泽下的树木和植物经过微生物的生物氧化作用,经过一万年后逐渐被降解而形成的复杂物质,是煤形成的最初阶段,含水量较高,一般位于地面以下2~5 m地层处。
腐殖酸营养液对镉胁迫下树仔菜幼苗生理生化特性及重金属积累的影响
中国瓜菜2023,36(12):120-128收稿日期:2023-03-31;修回日期:2023-10-23基金项目:海南省自然科学基金(320QN301);海南省热带果蔬产品质量安全重点实验室开放课题(KFKT2021001)作者简介:范琼,女,副研究员,主要从事农产品质量安全研究。
E-mail :***************通信作者:赵敏,女,副研究员,主要从事土壤改良和产地环境控制技术研究。
E-mail :***************腐殖酸营养液对镉胁迫下树仔菜幼苗生理生化特性及重金属积累的影响范琼,酒元达,叶海辉,冯剑,邹冬梅,苏初连,赵敏(中国热带农业科学院分析测试中心·海南省热带果蔬产品质量安全重点实验室·农业农村部亚热带果品蔬菜质量安全控制重点实验室海口571101)摘要:为探讨镉(Cd )胁迫下腐殖酸营养液对树仔菜幼苗生理生化特性及重金属积累的影响,对不同Cd 浓度(0、15、25、45mg·kg -1)胁迫下施用腐殖酸营养液(AF )和不施用腐殖酸营养液(CK )的树仔菜幼苗进行盆栽试验。
结果表明,与CK 相比,AF 处理可有效提高树仔菜总生物量、叶面积和叶片数。
在Cd 浓度为45mg·kg -1时,AF 处理促进了树仔菜叶片和根部对Cd 的吸收以及叶片对Zn 的富集,分别显著增加了134.7%、39.0%和36.9%,叶片和根部MDA 含量分别显著增加了7.0%和19.6%。
AF 处理能有效提升抗氧化酶活性,在没有Cd 胁迫时,AF 处理的树仔菜根部和叶片POD 活性、叶片SOD 活性分别显著高于CK 187.6%、35.1%和20.6%,且随着Cd 浓度增加,AF 处理根部的CAT 和SOD 活性均呈升高趋势。
综上,腐殖酸营养液促进了高Cd 胁迫下树仔菜对Cd 的吸收,但是树仔菜生长发育情况却没有受到影响,主要是由于抗氧化酶保护系统缓解了脂膜过氧化伤害,增强了树仔菜的耐Cd 能力。
一种腐植酸基复合保水剂及其制备方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810620240.X(22)申请日 2018.06.15(71)申请人 陕西省土地工程建设集团有限责任公司地址 710075 陕西省西安市高新区光泰路7号(72)发明人 葛磊 王荧 师晨迪 孙绪博 (74)专利代理机构 西安智邦专利商标代理有限公司 61211代理人 倪金荣(51)Int.Cl.C08F 289/00(2006.01)C08F 220/06(2006.01)C08F 220/58(2006.01)C08K 3/34(2006.01)C09K 17/40(2006.01)(54)发明名称一种腐植酸基复合保水剂及其制备方法(57)摘要本发明属于吸水树脂技术领域,涉及一种腐植酸基复合保水剂,解决了现有农用保水剂成本高、耐盐性及保水性能差的技术问题。
该腐植酸基复合保水剂的特殊之处在于,原料按重量份数配比为:腐植酸钾1份~5份,丙烯酸20份,氢氧化钾8份~14份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1份~5份,环己烷100份~160份,分散剂1份~2份,引发剂0.1份~0.5份,水溶性交联剂0.008份~0.05份,油溶性交联剂0.008份~0.04份,偶联剂0.02份~0.1份,膨润土0.2份~5份,高岭土0.2份~5份。
本发明还提供了一种制备上述腐植酸基复合保水剂的制备方法。
权利要求书1页 说明书6页CN 108948293 A 2018.12.07C N 108948293A1.一种腐植酸基复合保水剂,其特征在于,原料按重量份数配比为:腐植酸钾1份~5份,丙烯酸20份,氢氧化钾8份~14份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1份~5份,环己烷100份~160份,分散剂1份~2份,引发剂0.1份~0.5份,水溶性交联剂0.008份~0.05份,油溶性交联剂0.008份~0.04份,偶联剂0.02份~0.1份,膨润土0.2份~5份,高岭土0.2份~5份。
负载Ti-Fe腐植酸吸附剂的制备及其吸附性能研究
负载Ti-Fe腐植酸吸附剂的制备及其吸附性能研究负载Ti/Fe腐植酸吸附剂的制备及其吸附性能研究摘要:本文以钛铁矿为原料,通过溶胶-凝胶法制备了一种负载Ti/Fe腐植酸吸附剂,并研究了其在废水处理中的吸附性能。
实验结果表明,负载Ti/Fe腐植酸吸附剂具有较强的吸附能力和较高的吸附速率,对废水中的重金属和有机物等污染物具有较好的去除效果。
因此,负载Ti/Fe腐植酸吸附剂在废水处理领域具有良好的应用前景。
关键词:负载Ti/Fe腐植酸;吸附剂;制备;吸附性能;废水处理1. 引言随着工业的快速发展,废水污染成为一个严重的环境问题。
废水中的重金属和有机物等污染物对人类健康和环境造成了严重威胁。
因此,研究一种高效的废水处理技术至关重要。
2. 材料与方法2.1 材料本实验所用的材料包括钛铁矿、硫酸铁和腐植酸。
2.2 制备负载Ti/Fe腐植酸吸附剂首先,将钛铁矿粉碎,经过酸洗和烘干处理后获得钛铁矿粉末。
然后,将硫酸铁溶液和腐植酸溶液加入到钛铁矿粉末中,搅拌均匀,形成混合溶胶。
将混合溶胶置于烘箱中进行溶胶-凝胶反应,反应温度为150°C,时间为4小时。
最后,将制备得到的负载Ti/Fe腐植酸吸附剂进行干燥和筛分,得到目标产品。
3. 结果与讨论3.1 物理化学性质分析对负载Ti/Fe腐植酸吸附剂进行了物理化学性质分析,包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附-脱附等分析方法。
通过XRD和SEM分析结果显示,制备得到的负载Ti/Fe腐植酸吸附剂颗粒呈均一且颗粒粒径分布较为均匀;氮气吸附-脱附测试结果表明,负载Ti/Fe腐植酸吸附剂具有较大的比表面积和孔径分布,有利于吸附。
3.2 吸附性能研究通过模拟废水处理实验,研究了负载Ti/Fe腐植酸吸附剂的吸附性能。
实验结果表明,负载Ti/Fe腐植酸吸附剂对废水中的重金属和有机物等污染物具有较好的去除效果。
吸附剂的吸附容量随着pH值的变化呈现不同的趋势,最大吸附容量在pH值为7的条件下达到最大值。
二氧化硅复合材料的制备及其对重金属离子的吸附性能的开题报告
腐植酸/二氧化硅复合材料的制备及其对重金属离子的吸附
性能的开题报告
一、背景与意义
腐植酸是一种天然有机物,它具有较好的吸附性能,可以对重金属离子如铅、汞等进行吸附。
但是腐植酸的吸附容量有限,同时还存在着易溶解、易流失等问题。
因此,将腐植酸与其他材料复合,形成新的吸附材料,对于提高吸附性能、稳定性等方面具有重要意义。
二氧化硅是一种无色、无味、无毒的物质,具有大比表面积、高化学惰性、良好的吸附性能等特点,被广泛应用于催化剂、吸附剂、填料等领域。
因此,将腐植酸与二氧化硅复合可有效提高吸附性能,并具有较好的稳定性。
因此,本文将研究腐植酸/二氧化硅复合材料的制备方法,并探究该复合材料对重金属离子的吸附性能,以期为解决重金属污染问题提供一种有效的治理途径。
二、研究内容
1. 腐植酸/二氧化硅复合材料的制备方法
2. 采用XRD、SEM等方法对复合材料进行表征
3. 研究复合材料对重金属离子的吸附性能,包括吸附动力学、吸附等温线等方面
4. 探究复合材料的再生与重复利用能力
三、研究意义
本研究将为抑制重金属污染提供一种有效的治理途径,为环境污染防治工作提供理论依据和参考方案。
同时,该研究对于构建重金属离子污染治理技术体系,推动环境保护事业发展、促进生态文明建设,具有一定的实践意义。
镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸持特性研究的开题报告
镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸持特性研究的开题报告一、研究背景镉由于其毒性较强,并且难以被生物分解,容易在环境中累积,从而对人类健康和生态环境产生危害。
因此,对于镉的吸附特性进行研究具有重要的现实意义。
同时,腐殖酸、针铁矿及其复合胶体在自然界中广泛存在,且具有较强的吸附能力,因此考察镉在这些物质中的行为能够深入了解其吸附机制,为环境污染治理提供依据。
二、研究目的本研究旨在探究镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸附特性,分析其吸附机制,并为环境污染治理提供理论基础。
三、研究内容与方法本研究将采用批处理实验法,利用原子吸收光谱法对镉的含量进行测定。
主要内容如下:1. 制备腐殖酸、针铁矿及其复合胶体材料,并进行表征;2. 调节反应条件,研究不同条件下镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸附行为;3. 分析不同条件下镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸附等温线、动力学模型,探究镉在这些材料上的吸附特性;4. 利用X射线光电子能谱、红外光谱等手段对实验结果进行分析,探索镉在不同材料上的吸附机制。
四、预期成果通过本研究,可以探究镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸附特性,深入了解其吸附机制,为环境污染治理提供依据。
预期成果包括:1. 镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸附等温线和动力学模型;2. 探索镉在腐殖酸、针铁矿及其复合胶体上的吸附机制;3. 探究镉在不同条件下对腐殖酸、针铁矿及其复合胶体的吸附影响。
五、研究意义本研究对于深入了解镉的吸附特性及其影响因素具有重要意义。
同时,腐殖酸、针铁矿及其复合胶体的应用领域也十分广泛,探索其对污染物的吸附特性能够提高这些材料的应用价值。
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收稿日期:2018-09-30 基金项目:湖南省自然科学基金项目(2017JJ2112);湖南省大学生 研究性学习和创新性实验计划项目(SCX1618) 作者简介:王姿瑞(1996-),女,湖南长沙市人,本科生,主要从 事农业环境污染修复技术研究。 通讯作者:杨亚辉
(湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙 410128)
摘 要:在酸性条件下,普通的保水剂(酰胺 / 聚丙烯丙烯酸钠)不能有效地固定土壤中的重金属镉。研究通过水热法制备出 4 种新型复合材料腐植酸保水剂(1% FA-PP、2% FA-PP、3% FA-PP、4% FA-PP),与普通保水剂相比,新型复合材料表面有明 显的突起与碎片,形成了明显的网状结构,具有更好的抗酸性及吸附镉效果。试验表明,3% FA-PP 保水剂对重金属镉的吸附效 果较优,pH 值为 5 时达最佳去除效率 84%。通过拟合可知,3% FA-PP 保水剂最大吸附容量为 4 656.25 mg/g,高于保水剂(PP) 的 1 893.09 mg/g。 关键词:镉;腐植酸;保水剂 中图分类号:S181 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2019)02-0059-05
近年来,因人为活动造成耕地系统的重金属污染 物不断积累,致使土壤环境质量下降和农田生态系统 恶化。在我国,据统计被重金属污染的耕地有 2 000 万 hm2,占到总耕地面积的五分之一 [1-2]。而受重金属 污染的粮食减产量超过 1 000 万 t,总计经济损失至 少 200 亿元 [3]。同时我国农业部表明,污染灌溉区面 积约为 1.4 万 hm2,其中镉污染地区所占的面积最大, 约有 1.2 万 hm2[4]。治理重金属镉污染迫在眉睫。重金 属镉不是生物体必要的元素,却普遍存在于自然界中, 随着工农业生产中大量镉的使用,农业生产过程中施 肥、污灌等行为的加剧,受污染环境中的镉含量也逐 年上升,国内外在利用保水剂与腐植酸治理重金属污 染的研究一直在进行着。
湖南农业科学(HUNAN AGRIC王U姿LT瑞UR等A:L保SC水IE剂N负CE载S)腐植酸的制备及其对镉的吸附性能研究 DOI:10.16498/ki.hnnykx.2019.002.016
2019,(2):59-63,67
保水剂负载腐植酸的制备及其对镉的吸附性能研究
王姿瑞,陈邵柠,杨 梅,熊珊珊,杨亚辉,彭 亮
腐殖质是土壤中的有机物经微生物分解后形成黑 色无定形物质,约占有机化合物的 80%~90%[8],它是 有机质的重要组成部分,大量广泛地分布在土壤、沉 积物和天然水体之中,因为其具有羧基、酚羟基、醌 基等活性基团,能与重金属离子有较强的络合能力, 可以有效地控制重金属在环境中的迁移 [9-10]。而腐殖 质中腐殖酸是其重要的组成部分,对吸附重金属起 着主导作用。因此,将腐殖酸负载于保水剂之上,制 备出一种既可以在弱酸性条件下有效固定土壤中的重 金属镉,又对农田环境无毒无害的稳定的新型复合材 料——腐植酸保水剂(FA-PP)。腐植酸保水剂是一定 量的腐植酸和保水剂经过复杂的反应形成的新型复合 材料。土壤中施入腐植酸保水剂后,水稳性团粒含量 显著增加,容重下降,土壤结构明显改善。改良后的
The reparation of Superabsorbents Supporting Humic Acid and Study of its Solidification of Cadmium
WANG Zi-rui,CHEN Shao-ning,YANG Mei,XIONG Shan-shan,YANG Ya-hui,PENG Liang
(College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC)
Abstract: Under acidic conditions, the common water-retaining agent (amide/sodium polyacrylate) cannot effectively fix the heavy metal cadmium in the soil. In this study, four new composite humic acid aquasorbs (1%FA-PP, 2%FA-PP, 3%FA-PP and 4%FA-PP) were prepared by hydrothermal method. Compared with ordinary materials, the new composite material prepared has obvious protrusions and fragments on the surface, forming a clear network structure, and higher adsorption capactity in low pH environment. The 3% FA-PP has the best adsorption efficiency for cadmium than that of others, with a removal efficiency of 71% at pH 4 and an optimal removal efficiency of 84% at pH 5. The maximum adsorption capacity of the 3% FA-PP is as high as 4 656.25 mg/g, which is higher than 1893.09 mg/g of the PP water retention agent. Key words: cadmium; humic acid; superabsorbents
等特点 [5-7]。保水剂之所以能吸水原因在于其分子链 上有大量的亲水基团,如羧基、羟基、酰胺基、氨基 等。保水剂不仅可以促进土壤团粒体的形成,改善土 壤结构,而且对 K+、NO3- 和 NH4+ 等有较强的吸附作用, 从而降低其流失量,保持土壤肥力。然而,保水剂在 酸性条件下将会收缩,降低对镉的固定化效果。