自然水体生物膜对Pb 2+Zn 2+的吸附特性

基金 项 目： 家 自然 科 学 基 金 项 目 （ ０ ７ １２） 安 徽 省 高 校 科 国 ４ ９ １８ ；
研 项 目 （ Ｊ０ Ｉ １ １） 国 家 “ ７ 计 划 项 目 （ ０ ７ Ｂ Ｋ ２ １Ｚ ２ ； ９ ３” ２０Ｃ
９ ６０ ３ ６ ４）
作者简介 ： 田 超（ ９ ｌ ）男 ， １６～ ， 安徽合肥人 ， 副教授 ， 研究方 向为环境 化 学 。Ｅ ｍ ｉ ｔ ｎ６ ４ ａ ｏ． ｍ． — ａｌ ｉ ｅ ５＠ｙ ｈｏ ｏ ａ ：ａ ｔ ｎ
的 棉绳 截 取 相 近 长 度 和质 量 （ ４ ｍ， 量 ０３ ） 长 ０ｃ 质 ．８ｇ 若 干条 ， 固定 在 生物 膜 培 养装 置 上 ， 后将 装 置 放在 然 水 面 下大 约 ５ Ｉ处 ， ０Ｃ１ 使装 置保 持 水平 并与 周 围的水 Ｉ 环 境 条件相 同的状态 。在 水体 中培 养 ２周后 ， 装置 将 浸 没 在装 有原 水 的桶 内 ， ２ｈ内转移 到实验 室进 行 在 吸 附实验 。生 物膜 中主要 组分 铁 、 锰氧 化物 的浓 度分
度 ２ ～ Ｏ。的条件下 ，ｂ 和 Ｚ ５３ ｃ Ｐ “ ｎ 有较高 的去除率 ； Ｐ Ｚ 在 ｂ 一 ｎ 两元混合体 系中， 生物 膜对 Ｐ “ ｂ 的吸附选择性明显 比ｚ “ ｎ 强。
关键词 ： 生物膜 ；ｂ ；ｎ ； Ｐ Ｚ 吸附等温式 ； 吸附动力学
中 图分 类 号 ：０ － ７ ３３ 文 献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ２ ２ ４ （０ １ ６ １８ — ５ １７ — ０ ３ １） — １０ ０ ２ ０
农业环境科学学报 ２ １， （） ０ １８ ０ ３ ６：１ — ４ １ ０ １８ １
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｒ— ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｃｅ ｃ ｏ ｒａ ｏＥ ｖｒｎ ｎ ｉｎ ｅ ｏ Ａｇ Ｓ
自然水 体 生物 膜 对 Ｐ ２ ｎ 的 吸 附特 性 ｂ＋Ｚ
田 超 ，司友 斌 ，张 圆 圆
选 取纯 棉绳 作为 人工 基质 ， 安徽 省合 肥市 董铺 在
尤 其适用 于处 理低 浓度 重金 属废水 等 优点 ， 到 了 国 受
内外学 者的广 泛关 注ｌ 】 。
水库 自 然水体（ 达到 国家二类水标准） 中培养生物膜。 棉 绳 在使用 前用 二次 去离 子水 清洗 并 干燥 ， 将干 燥后
别 为 ５ ． ２８ ・ 和 ４ ．１ ｇ Ｉ 【。 ６２ Ｉ ９ ｍｇ ９８ ２９ｍ ・『 引
本 文采用 天然 纯棉绳 为 人工基 质 培养 生物 膜 ， 研 究 了生 物膜 对 废 水 中 Ｐ ｚ 的吸 附 及其 影 响 因 ｂ和 ｎ
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ４ ２１—３０
和 一些 无机离 子 ，这影 响着 水环境 中重金 属 的迁移 、
金 属 在 水体 中 的水 环境 化 学行 为 和 自净 机 制 以及 重 金 属废 水 的深度 治理 有重 要价 值和 指导 意义 。
一一 一 ～～ 一一
１ 材 料 与 方 法
１ ． 物膜 的培 养 １生
转 化 、 物可 利用性 以及 最终 归宿 。由于生 物 吸 附法 生 具 有 去除效 率 高 、 理 成本 低 、 金 属 易 于洗 脱 回收 处 重
第 ３ 卷第 ６ ０ 期
农 业 环 境 科 学 学 报
１ ． ２实 验用废 水
定 时 间间 隔取 样 ， 心过 滤 后测 定 其 中 Ｐ ｚ 离 ｈ 和 ｎ 浓
在分析 天平 上分 别称取 １ ９ Ｐ Ｓ ５ ． ８６ｇ ｂ Ｏ ・Ｈ Ｏ和 ８ ４３ ７６ ｎ Ｏ ・Ｈ Ｏ（ 为分 析纯 ）用 二次 去离 子水 ．９ ｇＺ Ｓ ７ 均 ，
（． １ 安徽农业大学理学 院， 合肥 ２ ０ ３ ； ． ３０ ６ ２ 安徽农业大学资源与环境学 院， 合肥 ２ ０ ３ ） ３ ０ ６
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度 。将 测得 数 据用 Ｌｎｍ ｉ吸 附二 级速 率 方程 进 行 ａｇ ｕｒ 拟合 ， 表达 式如 下 ：
： （ ｑ） 后 。 式（ ） ５ 整理后 得 到 ：
— ： 上 ． ＋ — — 一 —
ｑ ｔ ｑ ｑ ｅ ｅ
溶 解 并 洗 涤 转 移 至 １００ｍ ０ Ｌ的 容 量 瓶 中定 容 并 摇
一
电镀 、 金 、 矿等 工 业废 水 中大 量重 金 属 的排 冶 采
素 。实验结 果对 扩大 生物 膜技 术 的应 用 范 围 、 了解 重
放 导致水 体污 染 日趋严重 。 物膜 因其各 种微生 物之 生 间在 化学 、 理 和遗 传 水 平 上 的协 作 ， 之对 环 境 条 物 使 件 变化具 有较 强 的适应 能力 ， 同时处 理有 机污 染 物 可
匀 ，配置 成浓 度 为 ｌ ０ ｇ Ｌ ０ｍ ・ 的 Ｐ 。 ｚ 准溶 ０ ｈ ｎ 标 和 液 。从 上述 ２种 标 准 溶液 中分 别 取 出 ０５ １２ ４ ８ ．、 、 、 、 、 １ 、４ ３ Ｌ 配 制成 不 同浓 度 （ ～ ６ ・ ） Ｐ ６ ２ 、６ｍ ， ５ ３ ０ｍｇ Ｌ 的 ｂ 和 ｚ 。实 验 用 废 水 ， 用 ０ Ｉ ｏ ・ 一 的 ＨＮ ， ｎ 并 ．Ｏｔ ｌ Ｌ ｏ Ｏ 为水源 、 天然纯棉绳为人工基质培养 自然水体生物膜 ， 研究 了该生物膜对 Ｐ ｚ ｂ 和 ｎ 的吸附特性及其影响
因素 。 结果表明， 单一重金属离子体系 中， 生物膜对两种重金属离子的吸附均符合 Ｆｅｎ ｌ ｈ吸附等温式 （ ，０ ９ ，ｚ ０ ９ ） ｒｕ ｄｉ ｃ ： ． ０ 尺２ ． ８ 和 ９ ０ ｎ ９ ９ ＿ Ｌｎ ｍ ｉ吸附等温式（ ＝ ． ２ ， ．０９９２ ； ａ ｇ ｕｒ Ｏ９ ＝ ． ）吸附过程符合 Ｌ ｎｍ ｉ二 级动力学方程 （ ．０ ９ ， ＝ ．９ ）在 ｐ ６ ７ 温 ８３ ７ ａｇ ｕｒ ＝ ． ９２ ０９ ９９ ； Ｈ ～ 、 ９