有机改性粘土矿物除藻研究进展
黏土矿物疏水改性研究现状及发展

矿物 由一个硅氧四面体 晶片和一个铝氧八面体晶片
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 9 - 1 6
基金项 目: 国家 自然基 金项 目( 5 1 1 7 4 0 0 6 ) ; 安徽省 自然基金项 目( 1 1 0 4 0 6 0 6 M1 2 1 ) ; 安 徽省科技计划项 目( 1 1 0 6 b 0 1 0 5 0 6 3 ) 作者简介 : 高 丽娜 ( 1 9 8 6 一 ) , 女, 硕 士研 究生 , 研究方 向为黏土矿物疏水 聚团沉降 。
第 1 期 2 0 1 4年 2月
矿 产 综 合 利 用
Mu l t i p u r p o s e Ut i l i z a t i o n o f Mi n e r a l Re s o ur c e s
No .1 Fe b . 2 01 4
黏 土 矿 物 疏 水 改 性 研究 现 状 及 发 展
剂、 改性 设备 、 改性效果表征的研究现状 及存在 问题 , 提出 了黏 土矿 物疏 水改性技 术发展 方 向 , 为黏 土矿物 的 应 用提供参考依 据。 关键词 : 黏土矿物 ; 疏水改性 ; 表 面改性剂 ; 设备; 工艺
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 6 5 3 2 . 2 0 1 4 . O 1 . 0 0 5
体片与八面体片组合形式不 同, 将结构层分为 1: 1
层 型 和 2: 1层 型 2个基 本类 型 。1:1 层 型 的黏 土
成较厚水化膜 。水化作用有 以下三方面产生 : ① 静 电吸引 , 水分子为极性分子 , 受黏土表面负电荷静 电 吸引而相互排列聚集在黏土表面 ; ②氢键 , 水分子可 与黏土表面的氧或氢氧基 形成 氢键 , 吸附到黏土表
有机粘土矿物对污染环境修复的研究进展

有机粘土矿物对污染环境修复的研究进展摘要:要对有机粘土矿物和改性粘土的性质、吸附性能、影响重金属和有机污染物的规律和因素。
有机粘土在环境科学中的重要性,同一有机粘土的特性、有机粘土在各种有机污染物中的吸附顺序和方法,地下水污染、垃圾填埋场和工业废水中的添加剂等,可作为工业废水处理中垃圾填埋场的添加剂。
土壤变化可以将有机污染物纳入地下水,并与微生物降解相结合,提供新的技术来改善地下水污染,提高环境修复的效率。
关键词:有机粘土矿物;污染环境修复;策略前言随着我国工业的发展,许多化学污染物以多种方式进入环境,对人类和环境造成直接或潜在的危害。
有机粘土矿物的细胞、各种表面和结构、分布和吸收、离子交换、吸附等,对环境修复产生很大的影响。
要改变粘土矿物,用于粘土矿物的利用和污染物修复已成为研究的重点。
基于现代矿物学、化学和生态学的相互关联和复杂的应用,矿物质或轻微改变的天然矿物质具有环境修复,并被广泛有效地使用。
有机粘土矿物是具有不规则转变结构的颗粒,由现有的细颗粒制成,用有机阳离子表面活性剂改性的粘土矿物可以得到有效利用,控制环境污染,改善环境。
一、有机粘土矿物的制备有机粘土矿物的特点是从环境中吸收离子,由于具有很强的吸附性、离子交换性和溶解性,粘土矿物对水体中的各种污染物具有良好的吸附性能。
有机粘土矿物含有大量可替代的无机阳离子,如钠和钙,有机物是非极性分子。
阴离子氧键和氢氧键与有机基团改性剂用合适的化合物处理,在无机和有机物质之间形成分子桥,从而提高强度,实现表面变化,增加疏水性有机粘土对水体和土壤的影响。
因此,污染物吸附剂被广泛用作油罐有机排放的添加剂。
用改性的粘土,粘土的内层需要附着三层,甚至以增加互连,从而形成吸附表面,可以增加变化的影响,提高有机成分的吸附能力,控制环境污染,广泛使用有机污染物改善环境。
性质是变量的类型、有机物的强度和性质,可以说之间的相互作用是有机粘土矿物化学、有机化学的产物[1]。
改性原位粘土去除滇池蓝藻
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改性原位粘土去除滇池蓝藻徐祥云;彭君;和智坤【摘要】The pollution status of Dianchi Lake was reviewed,the former control methods were elaborated.The sediments of Dianchi Lake was modified by biological agents and then were put into Dianchi Lake to deal with algae and pollutants,which can achieve the dual effects of removing algae,N and P.Modified clay causes the positive role of environmental protection in the exploitation and utilization of water resources in Dianchi Lake.%主要综述了滇池的污染现状,并阐述了以往治理滇池污染的方法.通过对滇池的底泥用生物试剂进行改性,并把经过改性后的粘土投入滇池处理蓝藻和污染物,达到了除藻和除氮、磷污染物的双重效果.改性原位粘土方法对滇池水资源的开发利用和环境保护产生积极的作用.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)010【总页数】3页(P4576-4577,4580)【关键词】滇池;底泥污染;改性粘土;除藻【作者】徐祥云;彭君;和智坤【作者单位】云南大学化学化工学院,云南昆明650091;云南大学化学化工学院,云南昆明650091;云南大学化学化工学院,云南昆明650091【正文语种】中文【中图分类】S181.3滇池是云南省昆明市的瑰宝,也被誉为昆明的“眼睛”,拥有“全国第六大淡水湖”、“面积第一的高原湖泊”、“高原明珠”等美誉。
新型表面活性剂改性膨润土对蓝藻去除性能的研究

水 进行 稀释 . 测其 6 8 0 n m 的 吸光度 值处 于 0 . 1以上 ( 符 合 水 华 时藻的密度 ) 。 并将 其分别 注入 2 5 m L的 比色管中 。另取 改 性 膨润土若 干 , 加 入蒸 馏水 中 , 用 混凝搅 拌机 搅拌 3 0 m i n , 使
测 其吸光度值计 算去除率 铜 绿微 囊 藻藻 细胞 含量 D( Ma ) ( 单 位 mL ) 与0 D 鳓 的换 算
关 系[ ] : D( Ma )= 3 0 . 3 7 x l O 6 x 0 D 6 旷. 7 4 . 4 x l O , R 2 = 0 . 9 7 1 3
其充分 溶解 。 均匀分布 . 取2 mL加 入 比色 管 中 。经 过 2 4 h后 。
本文 以河南信 阳膨 润土为原土 . 以十二烷 基多糖苷 季铵 盐( 以下简称为 C 1 2 ) 与A 1 C I , . 6 H2 0作为 改性剂 , 在微 波辐射 条件下 . 制得改性膨 润土 ( 以下简称 为 C1 2 一 A 1 一 b e n t ) , 对 其去 除 以铜绿 微囊藻为代表 的蓝藻 的效果进 行 了研究 。
. 艋 : 淘 士 对 暨 妻 悭 锯 灼 硒 究
谢伟楠 范恒 温 其 旺 吴 光锋 聂锦 旭
( 广 东工业 大学土 木与 交通 工程 学院 广 东广州 5 1 0 0 0 6 )
摘要 采 用 C1 2烷基 多糖苷 季铵盐和 A 1 C 1 . 6 H 2 0作 为改性剂 对钠 基膨 润土进行 改性 , 制备改性 膨润 土 , 对 该改性 膨润 土 用于城 市湖 泊 中蓝 藻的絮 凝去 除进 行 了研 究。结果 表 明 , 在 微 波辐射 功 率为 4 0 0 W, 时 间为 9 ai r n , 有机 改性 剂 用量 为 7 . 0
离子强度对粘土和改性粘土絮凝去除水华铜绿微囊藻的影响

离子强度对粘土和改性粘土絮凝去除水华铜绿微囊藻的影响
离子强度对粘土和改性粘土絮凝去除水华铜绿微囊藻的影响
研究了水体的离子强度对粘土和壳聚糖改性粘土絮凝去除铜绿微囊藻的影响.离子强度的增加有利于粘土对藻类的絮凝去除.与一般粘土除藻相反,壳聚糖改性粘土却在离子强度低的条件下具有更好的除藻效果,是适合在湖泊,水库和江河等淡水(低含盐量)水体中应用的应急除藻技术.当离子强度从0.17 mol/L降到0 mol/L时,海泡石除藻率从90%以上降为70%以下(投加量700mg/L),而壳聚糖改性海泡石的除藻率却从70%左右升至95% (投加量仅为11mg/L).用粘度法研究了壳聚糖改性海泡石的絮凝机理,发现相对低的离子强度更有利于壳聚糖分子链上阳电荷的相互排斥作用,有利于壳聚糖分子链的舒展,从而可以充分发挥架桥网捕作用,利于絮凝除藻.
作者:邹华潘纲陈灏 ZOU Hua PAN Gang CHEN Hao 作者单位:中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京,100085 刊名:环境科学ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期):2005 26(2) 分类号:X524 关键词:离子强度水华铜绿微囊藻壳聚糖粘土絮凝。
天然粘土治理赤潮的研究进展
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1 粘 土的性 质对 除藻效 果 的影 响
除率从 5 %提升到 9 %。酸改性蒙脱土絮凝能力提高的原因为 : 0 0
>S 十H >S H; 0 0一 一 0 >S H+H 一 >S z >S代表矿 OH (
改性粘土治理水华解析
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应当采取标本兼治的综合控制除藻法: 1. 控制污染源排入 2. 局部应急除藻 3. 调整水体生态环境结构
引言和综述
多年来,投入了大量的人力与物力,但收效十分有 限,至今未能真正解决问题。
依靠单一手段治理一个极其复杂的水生生态系统,
往往不够理想。
如捞藻法、挖泥清淤法和换水法等,可有效去除藻类,降低富营养化 程度;但由于耗资大,一般只适用于小水塘或局部藻华水域的治理。
✓Байду номын сангаас化学法
操作简单、用药量少、见效快、杀藻效率高等优点。但对生态环境、 水生生物的影响以及成本等方面存在诸多问题。
✓ 生物法
有较高的选择性,不会对非藻华生物产生影响。但在实验研究中发现 还存在许多目前难以解决的问题,有待于进一步研究 。
处理突发性
应当采取标本兼治的综合控制除藻法: 的藻污染情况
1. 控制污染源排入 2. 局部应急除藻
是不可或缺
的一部份
3. 调整水体生态环境结构
引言和综述
历经多年的探索,国内外学者已研究开发了多种藻华的 治理技术——如物理法、化学法、生物法等,它们发展和 应用程度各不相同,都存在着各自的优缺点。
✓ 物理法
✓ 早在二十世纪60年代,太湖中就已经出现蓝藻水华。 ✓ 90年代起,连流速较大的汉江也爆发水华。 ✓ 2002年10月10日北京晚报报道,作为首都重要饮用水源的北京密
云水库中,自建库以来首次发现水体中有蓝藻的存在。 ✓ 每年都有许多自来水厂因蓝藻暴发而造成的水源污染而被迫减产或
停产,对市民的饮用水安全构成了越来越严重的威胁。
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黏土治理藻类和富营养化污染水体研究新进展
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黏土治理藻类和富营养化污染水体研究新进展周济元;巩建;顾金龙;崔炳芳;徐凯【摘要】江河湖海的富营养化导致湖河蓝藻和沿海赤潮频发是全世界面临的灾害性问题之一。
黏土治藻是解决这一环境难题的技术方法之一,在应急治理藻华和赤潮中已取得一定成效。
黏土治藻具有一定缺陷,研究黏土的类型、含量、治藻性能、有机和无机改性及其治藻性能、优异性能黏土筛选、复配集成及其治藻、去富营养化性能的技术方法,已取得一系列成果,尤其在藻类和富营养化标本兼治、应急和长效综合治理取得了新突破,展示了其发展的广阔前景。
【期刊名称】《华东地质》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】11页(P235-245)【关键词】黏土;治理;蓝藻和赤潮;藻类和富营养化;综合治理;新进展【作者】周济元;巩建;顾金龙;崔炳芳;徐凯【作者单位】[1]南京地质矿产研究所,南京210016;[2]滁州恩斯克科技发展有限公司,滁州239000【正文语种】中文【中图分类】X55经济社会的发展导致江河湖海污染日趋严重,富营养化导致河湖蓝藻(又称藻华、水华)和沿海赤潮(红、黄、绿藻的统称)频发,其规模扩大,腐烂发嗅,释放藻毒素[1],影响了饮用水安全、生态环境、人类健康、工农业生产和经济发展,是世界性环境灾害问题。
一些国家正通过研究化学、物理和生物技术来解决这一世界性难题,其中黏土治藻是国际广泛关注的技术方法之一[2-14]。
由于黏土分布广泛、无毒无害、成本低廉,在应急治理藻华和赤潮中具有一定成效。
自从1997年Anderson[9]在《Nature》上指出:“天然黏土矿物混凝法是最有希望解决水藻污染的方法之一”以来,黏土治藻便成为研究热点。
本文介绍黏土与非黏土、黏土类型和含量、黏土无机和有机改性、优异性能黏土筛选、复配集成技术及除藻性能等取得的进展,以及由黏土应急治藻,黏土应急和长效、标本兼治、藻类和富营养化综合治理取得的新突破。
1.1 黏土治藻黏土治藻始于1961年,为消除贮水池中的浮游生物用粘土矿物研究藻类凝聚作用[15],将黏土作“增重剂”,与硫酸铝土混合,使除藻率由单纯硫酸铝土的82%提高到90%~99%。
小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展
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第41卷第5期肇庆学院学报V ol.41,No.5 2020年9月JOURNAL OF ZHAOQING UNIVERSITY Sep.2020小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展肖纯,易富豪,黎素,谢春生(肇庆学院环境与化学工程学院,广东肇庆526061)摘要:粘土矿物是一种良好的天然吸附材料,但由于部分粘土矿物吸附容量低、含杂质过高和表面具有抑制剂等缺点,限制了其在处理环境污染问题上的广泛应用.小分子有机酸的加入有助于改善粘土矿物的化学性质和物理结构,从而改变粘土矿物的吸附性能.因此,研究小分子有机酸对粘土矿物的吸附性能的影响对治理环境具有重要意义.结合国内外研究进展,详细介绍了草酸、乙酸和柠檬酸对粘土矿物吸附污染物的影响及其在改性粘土材料中的应用、存在的问题,并对未来研究方向做出展望.关键词:粘土矿物;小分子有机酸;吸附;污染物中图分类号:X-1文献标志码:A文章编号:1009-8445(2020)05-0033-04粘土矿物如高岭土、膨润土、蒙脱石、凹凸棒土等具有分布广、资源丰富、易开采和价格低廉等特点,常作为环境友好的吸附材料用于处理环境污染[1].粘土矿物大都具有特殊的层状结构[2],而且具有高比表面积、多孔性、阳离子交换能力强等特性.邓晨[3]等对凹凸棒土450℃焙烧改性后,用于去除废水中的氨氮,去除率可达60.06%;Hassan Ouachtak[4]等以蒙脱石为原料合成磁性蒙脱土复合物,用于吸附水中的罗丹明B,吸附效果良好.郭慧莹[5]等研究发现高岭土对有机质化合物有很强的吸附性.然而,由于绝大部分粘土矿物的杂质含量较高和粘土表面具有抑制剂等因素,导致粘土矿物的吸附性能受到了一定限制,最终限制了粘土矿物在废水处理的广泛应用[6].土壤中常见的小分子有机酸包括草酸、乙酸和柠檬酸等,主要来源于腐殖质的分解、植物根系的分泌和微生物的代谢与合成[7].近些年来,众多学者发现土壤中动植物和微生物的生物活动所产生的小分子有机酸对粘土矿物的吸附性能起重要的影响作用.余健[8]等发现马尾松和杉木根系分泌的有机酸对粘土矿物吸附的磷有明显的解吸作用,促进了植物对磷的吸附,从而提高磷的有效利用率,有助于植物的生长.而左继超[9]等发现柠檬酸的浓度高于1.0mmol/L时,将会抑制高岭石对铅的吸附,影响土壤对铅的固定.关于小分子有机酸对粘土矿物吸附性能影响研究主要集中在以下2点,一是通过添加小分子有机酸来改变粘土矿物的吸附性能,提高对污染物的吸附效率和某种物质的利用率.二是利用小分子有机酸对粘土矿物进行有机改性,制备新型的粘土材料,提升粘土矿物吸附能力,更好应用于环境污染处理.本研究主要为草酸、乙酸和柠檬酸3种小分子有机酸对粘土矿物的吸附性能的影响,并对小分子有机酸影响粘土矿物吸附的研究方向进行了展望.1小分子有机酸在粘土矿物吸附过程中的应用1.1草酸在粘土矿物吸附过程中的应用杨丽华[10]等研究了草酸对蒙脱石吸附二氯喹啉酸的性能影响,结果表明低浓度草酸对蒙脱石吸附二氯收稿日期:2020-06-29基金项目:肇庆学院大学生创新创业训练计划项目(X201910580159),肇庆学院校级科研基金项目(202012,202021)作者简介:肖纯(1993-),男,江西吉安人,肇庆学院环境与化学工程学院助理实验师.通信作者:谢春生(1980-),男,广西岑溪人,肇庆学院环境与化学工程学院讲师,博士.34肇庆学院学报第41卷喹啉酸有明显的抑制作用,但高浓度的草酸可提高蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附能力.草酸对蒙脱石吸附二氯喹啉酸的抑制作用有2种途径:第一是草酸中的阴离子占据了蒙托石的部分吸附位点,从而导致蒙脱石对二氯喹啉酸分子的吸附能力降低[11].第二是草酸在蒙托石表面络合后,蒙脱石的表面负电荷量增多,二氯喹啉酸和蒙脱石的静电斥力增大,使蒙脱石和二氯喹啉酸分子的结合能力减弱[12].随着草酸浓度的升高,大部分草酸可与二氯喹啉酸形成复合物,剩余少量的游离草酸占据了一小部分的吸附位点.二氯喹啉酸分子除占据粘土矿物正常的吸附位点外,还可借助草酸的桥接作用以二氯喹啉酸-草酸复合物的形式被粘土矿物吸附,从而促进粘土矿物对二氯喹啉酸的吸附.综上所述,当处理二氯喹啉酸污染的环境问题时,应合理利用草酸与二氯喹啉酸的吸附规律,了解土壤中营养元素的有效性及污染物的迁移、毒性和生物有效性.除了水处理之外,粘土矿物在吸附固体废物中的重金属方面也有一定的应用.Taghipour M[13]等发现草酸和柠檬酸均可促进膨润土对Cd、Pb、Cr、Ni、Zn的吸附.同时,草酸和柠檬酸可与金属阳离子进一步反应生成络合物来促进工业固体废物中重金属的释放.草酸和柠檬酸通过增加膨润土的负表面电荷,从而促进膨润土对重金属的吸附.因此,在利用膨润土处理工业固体废物中重金属问题时,可适当添加草酸和柠檬酸.不仅促进金属从工业固体废物中释放,还可增加膨润土对重金属的吸附能力.1.2乙酸在粘土矿物吸附过程中的应用赵振华[14]等通过研究乙酸对高岭石吸附磷酸酶的影响,发现随着乙酸浓度的增加,高岭石对磷酸酶的吸附量先增加再减少后稳定.乙酸会同磷酸酶反应生成复合物,当乙酸浓度低时,游离的乙酸较少,磷酸酶不但可以占据高岭石的正常吸附位点,还可通过乙酸的架桥作用,以复合物的形式被高岭石吸附,此时乙酸对高岭石的吸附为促进作用.当乙酸浓度达到一定程度时,争抢吸附位点的游离乙酸增多,抑制了高岭石对磷酸酶吸附.综上,为增加土壤对磷的转化,可适当添加一定量乙酸,促进营养元素磷在土壤转化和循环.马舒城[15]研究了乙酸对粘土矿物吸附农药成分氯磺隆的影响.实验结果发现:加入乙酸后,提高了粘土对氯磺隆吸附能力,在一定范围内,吸附能力随乙酸浓度的增加而增强.在使用粘土矿物处理氯磺隆的污染问题时,可适量添加乙酸来增加粘土矿物的吸附性能,提高粘土矿物的有效利用率.1.3柠檬酸在粘土矿物吸附过程中的应用Farhad[16]等通过研究发现柠檬酸对蒙脱土纳米粘土和蛭石吸附NH4+的能力有显著的抑制.而Abdulmah-di S[17]等在磷酸盐肥料加入了柠檬酸,将肥料均匀投入到粉质粘土土壤中,测量每个培养期后的有效磷、矿物质、有机磷和总磷的量.结果表明,加入柠檬酸的肥料可提高粘土土壤对有效磷、矿物质、有机磷和常量磷的吸附,提高土壤对磷肥的利用率,降低了水体富磷的风险.因此,在需要磷肥而不太需要氮肥的土壤,可在施肥过程中适当添加柠檬酸.Piri M[18]等研究了粘土作为吸附剂吸附水中的Zn,研究表明柠檬酸显著抑制了粘土矿物对Zn的吸附.原因可能是由于柠檬酸与Zn反应生成的可溶性复合物或柠檬酸与金属竞争土壤表面的吸附位点所致.柠檬酸的添加可能会增加Zn的迁移率和可用性,进而增加Zn在植物中的积累,这对改善动物和人类的Zn营养具有重要意义.然而,Wang Y J[19]等发现柠檬酸显著地降低了粘土对羟基磷灰石颗粒上的Cu吸附量,导致部分Cu的浸出.因此,农业使用柠檬酸无机肥料需要考虑土壤重金属污染问题.2小分子有机酸对粘土矿物改性的应用2.1草酸改性粘土矿物的应用李玉辉[20]等采用草酸对膨润土进行改性,将改性之后的膨润土用于亚甲基蓝吸附实验,实验表明改性第5期肖纯等:小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展35后的膨润土对亚甲基蓝的吸附能力达到96.9mg/g.吸附过程可能是物理静电吸附和化学吸附过程.相较于原始膨润土,草酸改性后的膨润土的吸附性能有明显提升.张东青[21]研究发现,草酸可破坏蒙脱石的形貌和结构,使蒙脱石的层状结构卷曲,蒙脱石化学键断裂使得金属元素被溶蚀出,与蒙脱石发生插层作用,-COOHCOOH-与蒙脱石层间Ca2+发生络合反应生成CaC2O4·H2O[22],增大蒙脱石的层间距,从而提高蒙脱石的吸附性能.2.2乙酸改性粘土矿物的应用Shakiaz Ahmad[23]等通过乙酸和Zn在膨润土上合成基于粘土矿物的杂化体分层纳米结构的层状碱性醋酸锌纳米片膨润土.将合成的层状碱性醋酸锌纳米片膨润土用于吸附刚果红.实验结果表明,与原始膨润土相比,层状碱性醋酸锌纳米片膨润土对刚果红的吸附能力更强.层状碱性醋酸锌纳米片膨润土对阴离子的亲和力比原始膨润土强,从而提高了对刚果红的吸附能力.董华绘[24]等对膨润土进行了乙酸改性处理,并对其进行重金属吸附实验,实验结果表明:改性膨润土对Cu2+、Cd2+和Zn2+等重金属离子的吸附能力降低.改性后的膨润土层状结构松散,层间距离增加,H+与膨润土层间的阳离子发生交换.在吸附重金属时,层间的H+随着释放出来,改变溶液的pH值,影响膨润土对重金属离子的吸附.因此,在利用天然膨润土处理重金属污染时,应避免使用乙酸改性膨润土.2.3柠檬酸改性粘土矿物的应用Tcheumi[25]等通过在蒙脱石表面使用柠檬酸交联剂聚合β-CD制成的有机粘土材料,用于电化学传感仪器来测定百草枯.一方面,百草枯分子与β-CD腔之间存在高亲和力.另一方面,β-CDis与柠檬酸分子快速形成可靠且可逆的包合物[26],包合物可快速将百草枯分子包围.柠檬酸交联剂蒙脱石改变了原始蒙脱石的吸附选择性,从而促进了其对亲水化合物百草枯的吸附.研究发现测定百草枯时,有机粘土改性的玻碳电极传感器上的峰值电流比原始粘土膜覆盖的玻碳电极传感器所显示的峰值电流高11倍以上,灵敏度显著提升.3结语与展望小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物过程中具有重要作用.结合粘土矿物本身的特性和现阶段的研究进展将来尚需要在以下3方面开展进一步研究:1.部分小分子有机酸对粘土矿物的作用机理尚未清楚,应进一步加强在机理方面的研究,以便提升粘土矿物利用价值.2.目前研究大都基于液相和固相,对气相污染物研究尚少,需加强小分子有机酸对粘土矿物吸附气态污染物影响研究.3.探讨粘土矿物-溶解铁-微生物复杂体系的构建,研究三者之间相互作用关系,提高三者有效利用率.参考文献:[1]XIAO C,LI S,YI F,et al.Enhancement of photo-Fenton catalytic activity with the assistance of oxalic acid on the kaolin-FeOOH system for the 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Research Progress of the Application of Small Molecular Organic Acids in the Adsorption of Pollutants by Clay MineralsXIAO Chun,YI Fuhao,LI Su,XIE Chunsheng(School of Environmental and Chemical Engineering,Zhaoqing University,Zhaoqing,Guangdong526061,China) Abstract:Clay minerals are an excellent natural adsorption material.However,the practical application of clay minerals is limited in the treatment of environmental pollution due to low adsorption capacity,high impuri-ties and inhibitors on the clay surface.The addition of small molecular organic acids helps to improve the chemi-cal properties and physical structure of clay minerals,which can change the adsorption properties of clay miner-als.Therefore,it is of great significance to study the influence of small molecular organic acids on the adsorption properties of clay minerals in the environmental governance.Based on the existing research developments,this study introduces the effects of oxalic acid,acetic acid and citric acid on the adsorption of pollutants by clay min-erals.Moreover,the application and problems of small molecular organic acids in modified clay materials are mentioned.Finally,the future research directions were proposed.Keywords:clay mineral;small molecular organic acid;adsorption;pollutant(责任编辑:张宝杰)。
粘土矿物处理水体富营养化藻类的研究进展

关 键 词 : 土 矿 物 ; 体 富营 养 化 ; 类 ; 究 进 展 粘 水 藻 研
中 图分 类 号 : 7 3 X 0 文 献 标 识 码 : A
Ad a c s i ud n Cl y M i e a m e i to f v n e n St y o a n r lRe dain o W a e t 0 ia in t r Eu r ph c t0
急 剧增 长 , 害水 华业 己成 为 国 内外 关注 的环 境 问 有 题 H 。甚 至有 人 将 水 华 称 为 水 体 的癌 症 , 见 水 足
华 问题 的严 重性 。
种类 , 中最 常 见 的有微 囊 藻 属 、 其 鱼腥 藻 属 、 藻 、 颤 平裂 藻 、 束丝 藻 、 氏项 圈藻 、 阿 螺旋 藻 等 。其 他 常见
随着 科 学技 术 的 进 步 、 会 的发 展 , 民生 活 社 人
此 , 营养化 导 致藻类 水 华 的爆发 已成为 世界 性 的 富
环境 灾 害 , 藻类 水华 的形 成 , 响 了水 生 态 系 统 的 影
不 断丰 富 , 活水 平不 断提 高 。 因环 保事 业发展 相 生
对 滞后 , 造纸 、 织 、 纺 印染 以及生 产工 艺落 后 的乡镇 企业 , 大量排 放 的工业 废水 和城 镇居 民 的生活 污水 未 经处 理 , 人 江河 、 排 湖泊 , 导致 水体 被污 染 , 、 氮 磷
健康 发 展 , 给 人类 生存 带 来 极 大 的危 害 , 也 己经 引 起 了 国 内外 的关 注 。各 国 政 府 的 有关 职 能 部 门
和研 究 机构 , 水 华 现 象 都 进 行 了大 量 的 研 究 工 对 作, 投入 了大 量 的人 力 、 物力 和财 力 , 采取 许 多防 治
有机改性粘土矿物除藻研究进展

【 A b s t r a c t ] A l g a e b l o o m w h i c h o c c u r e d m o r e a n d m o r e f r e q u e n t l y c a u s e d t o g r e a t d a m a g e t o t h e e n v i r o n m e n t a l , e c o n o m i c a n d e c o l o g i c a l , w h i c h
【 摘 要】 水华的频频发生给环境 , 经济 , 生态造成 巨大的经济损失 , 严重影响 了人们的生活 , 天然粘 土安全无毒 , 来源丰 富低廉 , 是人们研
究的热点, 通过 改性粘土除藻技 术能够有效地去除水体 中的藻类 . 因此, 如何改性粘土 , 提高除藻率引起各 学者的关注。 本文综述 了目前除藻的 方法以及 有机改性粘土除藻的研 究. 指 出了有机改性粘土除藻存在 的问题 以及 未来的发展 方向
科技・ 探索・ 争鸣
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
项目 与课曩
有机改性粘土矿物除藻研究进展
张 珍 周 飞 ( 西 安工 程大学 环境 与化 学工 程学 院 , 陕西 西安 7 1 0 0 4 8 )
h a s a f f e c t p e o p l e S l i v e s .Na t u r e c l a y h a s be c o me p e o p l e ’ S r e s e a c h h o t p o i n t s u c h a s :s a f e a n d n o n - t o x i c ,r i c h s o u r c e a n d l o w c o s t . Th e t e c h n o l o g y o f
改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

吸附 和离子 交换 性 能 , 且储 量 大 、 价格 低 、 环 境 无 对 污染 , 是废水 处 理 较 为理 想 的吸 附剂 之 一 。经 过 酸 法 、 子交 换法 等 改性 的黏 土 , 以提 高表 面活 性 , 离 可 增强 对废水 中污 物 的吸 附能力 _ 。本 文就 改性 黏土 】 ]
黏 土矿 物是 以 含铝 、 等元 素 为 主 的一 类 硅 酸 镁
盐 矿物 , 因其 具有 独 特 的层 状 结 构 而 表 现 出 良好 的
Z 去除率 高达 9 以上 。而天 然 膨 润 土 对 废 水 n 9
中 Z 计去 除率仅 7 . 9 。可 见镁铝 联 膨润 土是 n 7 6
后 在 废 水 处 理 中 的应 用 研 究 现 状 , 对 其 今 后 潜 在 研 究 前 景 进 行 了讨 论 。 并 关键词 : 改性 黏 土 矿物 废 水 处 理 应 用 研 究 中 图分 类号 :X 8 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 : 0 6 9 6 2 1 ) 3 0 3 0 7 A 1 0 —7 0 ( 0 1 0 — 0 0— 3
第 3 2卷 第 3期 21 0 1年 6月
化 学 工 业 与 工 程 技术 J u n l f Ch mia n u ty & En n eig o r a e c lI d sr o giern
Vo1 2 .3 No. 3
J n ,2 1 u. 0 l
改 性 黏 土 矿 物 在 废 水 处 理 中 的 应 用 研 究 进 展
进 行有 效 的吸 附 , 且被 吸附 的重金 属 易解析 , 以从 难 水体 中彻底 去 除 , 因此 限 制 了其 在 废 水处 理 中 的应
( a jnB h i c t n l c nc l l g ,Tini 0 4 2 Tini o a Vo ai a h ia l e o Te Co e a j 3 0 0 ,Chn ) n ia
多种天然矿物及其改性矿物的除藻效果研究

为了应对湖库 藻华灾害 , 国内外学者研 究 了多种 应 急除藻技术 。 其中, 天然矿物 絮凝 除藻技术 , 具 有材 料 天然 、 使用 方便 、 费 用较低 以及不产 生 2次 污染 等 优点, 被认为是解 决藻类水 华 问题 最有前 景 的研究 方 向之一网 。 目前 , 有关 这 方面 的研 究虽 取 得 了一定 进 展, 但 多集 中于实验室研究 阶段 。本研究 以野外 自然 水体 为处理对象 。 对多种 天然矿 物及其改性 矿物 的除 藻 效果进行 了实验 。 将有助 于指导藻华治 理的实践 。
尤 为重 要[ 一 。
( 4 ) 改性 矿物 : 将 天 然矿物 与壳 聚糖 溶液按 不 同
比例混合 , 形 成淤浆 , 制成 不 同配 比的改性 矿物 。
2 实验 方案 2 . 1 水样絮 凝 处理
( 1 ) 投 加 天然 矿 物 : 取 8份 8 0 0 m L水 样分 别 倒 人8 个 1 L烧杯 中, 依次投加不 同量 的天然 矿物 。 投加 浓 度 分别 为 5 0 、 1 0 0 、 1 5 0 、 2 0 0 、 2 5 0 、 3 0 0 、 3 5 0 、 4 0 0 m g / L, 充 分搅 拌 , 分别 在静 置 1 、 2 h后 于液 面 下 3 o m处 取
2 0 1 3 . N o . 2
海
河
水
利
・2 7・
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 6 . i s s n . 1 0 0 4 — 7 3 2 8 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 1 0
多种天然矿物及 其改性矿物 的除藻效 果研究
张 辉 , 李君 宇 , 徐 宁 , 石 维 , 王立 明 , 王 洋
中国改性粘土治理有害藻华技术走进智利

中国改性粘土治理有害藻华技术走进智利
佚名
【期刊名称】《新疆交通运输科技》
【年(卷),期】2018(000)003
【摘要】据智利媒体报道,中科院海洋研究所的研究团队近日在智利开展了改性粘土法治理有害藻华的技术服务与应用示范。
期间,与智利5个城市的当地海事、渔业、养殖部门及其相关科研机构举办了五场专题技术服务报告会和面对面交流,并在海上养殖区完成了现场示范作业,充分讲解和展示了改性粘土技术治理养殖区海域有害藻华的可行性和应用技术细节。
智方各界反响热烈。
【总页数】1页(P9-9)
【正文语种】中文
【中图分类】X55
【相关文献】
1.中国恩菲细耕国际化市场技术指引智利铜冶炼发展——中国恩菲首次智利技术推介活动侧记 [J], 刘梦飞
2.中国恩菲细耕国际化市场技术指引智利铜冶炼发展——中国恩菲首次智利技术推介会取得圆满成功 [J], 刘梦飞
3.有害藻华治理过程中改性粘土对仿刺参(Apostichopus japonicas Selenka)稚参的影响 [J], 王志富;俞志明;宋秀贤;曹西华;刘楷
4.硅藻定向培养技术用于有害藻华治理的研究进展 [J], 黄鑫; 申皓月; 王磊; 骆灵喜; 吴世闽
5.“改性黏土治理有害藻华的方法与应用”通过成果鉴定 [J], 张丽瑛
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种改性黏土、土壤或沙子高效絮凝治理藻华的方法[发明专利]
![一种改性黏土、土壤或沙子高效絮凝治理藻华的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/12deb9f5c281e53a5902ff7d.png)
专利名称:一种改性黏土、土壤或沙子高效絮凝治理藻华的方法
专利类型:发明专利
发明人:潘纲,游春,杨波
申请号:CN201010104197.5
申请日:20100202
公开号:CN102139942A
公开日:
20110803
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种绿色、安全、廉价的利用天然植物蛋白质改性黏土、土壤或沙子制备藻絮凝剂并去除藻华的方法。
制备的絮凝剂除藻率可达95%以上。
且本发明所述方法在广泛的pH范围内(4-11)内均有很高的除藻率(>95%),不受溶液中有机质含量的影响。
最佳配方在藻浓度为
3.7x10cells/L时,可使95%的藻细胞在3小时内迅速絮凝沉降,并同时降低水体中磷酸盐的含量。
本方法大大降低了除藻过程中普通絮凝剂的用量,同时天然植物蛋白质改性剂的使用量也非常低。
该方法可大面积应用于海洋,湖泊,水库,河道中的藻华处理。
申请人:中国科学院生态环境研究中心
地址:100085 北京市海淀区双清路18号
国籍:CN
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改性粘土絮凝法对小球藻(Chlorella vulgaris)生理生化性质的影响
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改性粘土絮凝法对小球藻(Chlorella vulgaris)生理生化性质的影响刘淑雅;俞志明;宋秀贤;曹西华【摘要】改性粘土治理赤潮生物的主要原理是絮凝作用,但水体中未被去除的微藻对改性粘土有怎样的生理生化响应尚不清楚.本文以小球藻(Chlorella vulgaris)为模式生物,考察了改性粘土絮凝后水体中残余小球藻生理生化性质的变化情况.研究发现,经改性粘土或原土絮凝后,残余小球藻的生长受到了明显抑制,其丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量迅速上升,改性粘土组的MDA含量高于原土组.除了原土组过氧化氢酶(catalase,CAT)活性相比对照组没有明显变化外,改性粘土组和原土组超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、CAT、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)等酶活,均呈现先上升后下降、并稳定在较高水平的变化趋势.原土组各酶活普遍低于改性粘土组,但GSH-PX活性则相反.结果表明,改性粘土不仅能高效去除水体中的小球藻,而且能够刺激残余的藻细胞积累较多的O2-.和H2O2,从而对藻细胞造成过氧化伤害,抑制未被去除部分海洋微藻的正常生长.【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2016(047)004【总页数】7页(P748-754)【关键词】改性粘土;小球藻;活性氧;抗氧化酶;生理生化;响应【作者】刘淑雅;俞志明;宋秀贤;曹西华【作者单位】中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266071;中国科学院大学北京 100049;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛 266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛 266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛 266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛 266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛 266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】Q494;X55;Q256有害藻华在全球范围内频繁爆发, 破坏生态平衡, 造成鱼类、贝类或鸟类大量死亡, 甚至危害人类健康(Sellner et al, 2003), 已经成为严重的海洋灾害,其预防及治理受到广泛关注。
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有机改性粘土矿物除藻研究进展张珍;周飞【摘要】水华的频频发生给环境,经济,生态造成巨大的经济损失,严重影响了人们的生活,天然粘土安全无毒,来源丰富低廉,是人们研究的热点,通过改性粘土除藻技术能够有效地去除水体中的藻类,因此,如何改性粘土,提高除藻率引起各学者的关注。
本文综述了目前除藻的方法以及有机改性粘土除藻的研究,指出了有机改性粘土除藻存在的问题以及未来的发展方向。
%Algae bloom which occured more and more frequently caused to great damage to the environmental, economic and ecological ,which has affect people's lives. Nature clay has become people's reseach hotpoint such as:safe and non-toxic, rich source and low cost. The technology of removal algae by modified clay is an effective way to removel algae.therefore how to modified clay and improve the removal rate attracted much attention .this paper provides currently the methods of removal algae and the study of removal algae by modified clay, pointing out the question and development ofremoval algae by modified clay.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2014(000)032【总页数】2页(P64-64,74)【关键词】粘土矿物;改性;除藻【作者】张珍;周飞【作者单位】西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048【正文语种】中文水华频频发生,水体富营养化现象日益加剧[1],给生态、景观、及其人类健康带来严重威胁[2-3]。
能够快速有效地治理水华引起了人们的广泛关注,绝大部分的水华是由藻类引起的,除藻成为治理水华的关键。
用粘土矿物除藻具有成本低,来源充足,天然无毒等优点[4-6]。
但因其溶胶性质差,迅速凝聚、沉淀藻类能力低,量少时难以消除藻华生物,对粘土进行改性可以大大调高其除藻效率,克服其用量大等问题。
1 目前除藻方法1.1 物理法常用的物理方法有直接捞藻、过滤除藻、气浮除藻、超声波除藻、遮光法。
物理法可以直接清除水体中的藻类,无二次污染,但费用较大,只适合局部水域。
1.2 化学法化学除藻法主要通过投加除藻剂来沉淀藻类达到快速除藻的方法,操作简单,目前经常使用的除藻剂主要有氧化性药剂(二氧化氯、高锰酸钾、臭氧等)和絮凝性药剂(聚合氯化铝[18])。
化学法在一定程度上直接或间接伤害人体健康。
1.3 生物法生物法主要是通过生态平衡抑制藻类生长和大量繁殖来控制藻的数量,目前用的比较普遍的是生物膜法除藻。
还有利用生态系统中的食物链关系抑制藻类的生长,植物间的拮抗作用和微藻间的拮抗作用抑制藻类的生长。
生物法费用较低,安全,无二次污染,但所需要的时间太长,除藻效果相对较低,不适用于大面积的藻类爆发。
2 有机改性粘土除藻方法的研究针对粘土除藻的不足,国内外学者进行一系列的研究,发现对粘土进行改性或者添加其他方法可以大大提高其除藻效率。
改性方法主要有无机改性和有机改性两类,蒙脱土表面的亲水性不利于其在有机相中分散,也不利于对有机物的吸附,粘土的有机改性不仅可以改变片层的极性,还降低了硅酸盐片层的表面能,增加了相间的亲和性、乳化性、分散性和溶胀性,提高了粘土的各项性能。
日本是最早研究应用天然矿物治理赤潮的国家,20世纪90年代前后日本、韩国都曾经进行撒播粘土治理藻类的实验[7]。
大须贺龟丸[8],俞志明[9]等人又进行了粘土微粒表面改性研究,以提高粘土对藻类生物的絮凝力。
近几年,曹西华[5]以十六烷基三甲基溴化铵为改性材料,以东海原甲藻为研究对象,当有机用量为0.01 g/L时,在24 h内去除率大于95%,而未改性的原土在相同用量下并没有有效的去除作用,这表明通过有机改性粘土能明显提高粘土的除藻能力。
吴萍等[10]以赤潮异弯藻为主要研究对象,研究有机高岭土和有机膨润土去除情况,以新型阳离子表面活性剂双烷基聚氧乙烯基三季铰盐改性后的粘土用量为0.03 g/L时,在24h内对赤潮异弯藻的去除率可以达到100%,而未经改性的同样用量的粘土并没有明显的去除作用。
吴婷等[11]通过插层法制备了5种季铵盐改性蒙脱土,发现以双溴化十四烷基二甲基乙基溴化铵改性的蒙脱土在用量为8 mg/L时,24h内对海洋卡盾藻的去除率最高可达100%,而未改性蒙脱土在相同条件下除藻率仅为5.64%,且除藻效果与除藻剂的结构有密切关系。
刘玉芳等[12]优化了季磷盐改性蒙脱土的制备工艺的条件下,制备得到的季磷盐改性蒙脱土去除球形棕囊藻结果表明,作用48 h后,20.0 mg/L的改性蒙脱土除藻率可以达到93.2%以上,同时对比除藻实验结果显示,季磷盐改性蒙脱土除藻效果明显优于未改性蒙脱土、季磷盐改性高岭土和季铵盐改性蒙脱土。
闫新亚等[13]人研究不同链长的季鏻盐改性粘土以及相同链长不同取代基团的季铵(鏻)盐改性粘土对海洋卡盾藻的去除作用,同时以斑马鱼为研究对象评价筛选改性黏土的毒性,结果表明,链长为十四烷基的改性粘土除藻效果最好,毒性试验表明改性粘土对斑马鱼的毒性较小。
刘恋等[14]对壳聚糖改性粘土用于天然高藻水中藻类的絮凝去除进行了研究,表明经壳聚糖改性的粘土具有较好的除藻效果在几种粘土中,高粘凹凸棒石效果最好,粘土粒径对絮凝影响不大,壳聚糖改性的粘土在酸性条件下絮凝效果较好。
在处理水华方面,也陆续报道了有关有机改性粘土处理水华藻的研究。
陆贻超等[15]通过超声波与改性粘土集成技术能够有效地去除藻类,絮凝稳定性比单一的絮凝稳定性明显增高,在超声波40 kHz,160 w,对铜绿微囊藻的去除率达95%以上,且细胞保持完好,没有释放出藻毒素。
樊平等[16]考查了不同结构季铵盐表面活性剂改性蒙脱土对铜绿微囊藻的去除作用,同样证明不同链长季铵盐改性蒙脱土的除藻效果不同,疏水链为十四烷基时,除藻效果最好。
碳链长度相同时,苄基或吡啶环的引入有助于提高蒙脱土的除藻效率。
邹华等[4]研究了壳聚糖改性对粘土絮凝去除铜绿微囊藻的影响,经壳聚糖包覆改性后的海泡石在投加总量仅为11mg/L时,0.5 h即可去除80%的藻细胞,2 h去除率达到90%;不同粘土改性后絮凝除藻能力均有大幅度提高,包括一般的黄土,改性后除藻能力被提升到相近的水平。
刘国峰,钟继承等[17]通过用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性的原位沉积物为介质,利用搅拌器和沉积物再悬浮发生装置来研究烷基铵盐改性物质絮凝去除铜绿微囊藻细胞,当烷基铵盐改性粘土的添加量分别为0.3 g/L和 0.2 g/L,搅拌停止30 min后,其去除效率达83.9%;在絮凝沉降500 min后,水体中藻细胞去除率可达98.9%,较能有效的絮凝沉降藻细胞;同时水体的浊度也有相应的提高。
李晔,曾璞[18]等研究了壳聚糖改性膨润土对铜绿微囊藻的去除能力,当壳聚糖改性膨润土的投加量为32 mg/L时,相应的Chl-a和浊度去除率分别达到93.7%和90.3%。
3 存在的问题与发展趋势改性粘土已应用于我国淡水湖泊和近海的治理。
如2005年用改性粘土治理南京玄武湖以铜绿微囊藻为主的蓝藻水华,藻华得到有效的控制。
2007年用改性粘土治理青岛近海沙子口湾海域赤潮,去除率达到85%以上。
2008年奥运会前,有效控制奥帆赛场附近的赤潮。
2011年成功治理大运会海上水域赤潮,去除率达到86%以上。
但仍有许多问题有待解决,当面对大范围的藻华时,仍面对使用量的大导致淤渣量过大,且对某些藻华的去除率不太理想。
应深入研究并开发新的改性剂进一步开发和利用,并关注其使用后对生态环境的影响,不同的改性粘土其去除率各有差别,对生态的影响也不尽相同。
另外在除藻载体方面,寻找与粘土性质相似,更经济的载体,在改性剂方面,由单向的改性剂向复合性发展,并且选择绿色环保型的表面活性剂,提高除藻作用时间及对生态的影响。
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