固定化锑氧化菌K.aerogenes HC10去除水中Sb(Ⅲ)的效果及机制

针对水环境中Sb(Ⅲ)的毒性问题,采用包埋法制备了固定化锑氧化菌,研究其去除水中Sb(Ⅲ)的效果和机制。通过改变不同固定化锑氧化菌投加量、Sb(Ⅲ)初始浓度、初始pH探究不同因素对固定化锑氧化菌治理含锑废水的影响。结果表明:Sb(Ⅲ)的去除率随着固定化锑氧化菌投加量及初始pH的增大而增大,随着Sb(Ⅲ)初始浓度的增大而减小,在固定化锑氧化菌投加量为2%,Sb(Ⅲ)初始浓度为0.1 mmol/L、初始pH为8.5条件下,培养72 h,Sb(Ⅲ)去除率达到74.31%。通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对固定化锑氧化菌进行了表征,发现固定化锑氧化菌内部呈多孔三维网状结构,为锑氧化菌的生长繁殖提供营养和场所,而且对Sb(Ⅲ)有较好的吸附作用;官能团—OH、—C—O、—C=C对锑的结合起着主要作用。

铁锰氧化物复配泥炭土对土壤中As的稳定化研究

土壤的pH影响着As在土壤中的赋存形态和稳定化效果,该研究采用铁锰氧化物(FM)与泥炭土(PS)为稳定化材料,探究其在不同pH的土壤中对As的稳定化效果以及土壤pH和有机质的影响,分析土壤As有效态与土壤pH和有机质的相关性。结果表明,As的稳定化效果与土壤pH的关系密切,在酸性土壤中的稳定化效果显著强于碱性土壤的稳定化效果,并且随着材料添加量的增加稳定效果也逐渐增强。2种土壤的p H随FM添加量的增加而逐渐升高,但使用FM复配PS(FMPS)处理的酸性土壤pH呈现出先升高后保持稳定的趋势,碱性土壤的pH则逐渐降低。在FMPS添加量为3%时的酸性土壤和碱性土壤的有机质含量都分别升高了2.29和2.03 g/kg。对As的形态分析表明,添加量为3%的FMPS处理使2种土壤的As形态都向着残渣态转变,能降低As在土壤中的迁移能力。因此,FMPS处理能够适用于不同pH的As污染土壤,并有效改善土壤的As污染状况。

番石榴树叶/镁铝类水滑石复合材料对镉的吸附性能及机制

采用共沉淀法将番石榴树叶(guava leaf,Gl)和镁铝类水滑石(MgAl-layered double hydroxide,MgAl-LDH)复合得到一种环保的新型复合吸附剂Gl/MgAl-LDH,并将其用于吸附溶液中的镉(cadmium,Cd)。通过吸附动力学、等温吸附探究了Gl/MgAl-LDH对Cd^(2+)的吸附性能,并使用各种表征手段探究了材料的理化性质及吸附机理。结果表明,Gl/MgAl-LDH在60 min时即可达到吸附平衡,吸附量为37.50 mg·g^(-1),高于MgAl-LDH和Gl。Gl/MgAl-LDH对Cd^(2+)的吸附过程符合拟二级动力学模型及Freundlich模型,最大吸附量为68.43 mg·g^(-1)。表征结果表明LDH通过金属离子与Gl上的有机官能团发生络合反应,成功构筑到Gl表面。Gl/MgAl-LDH吸附后的XPS图谱中出现了Cd元素的谱峰,证实了Cd^(2+)被有效吸附到材料表面。Gl/MgAl-LDH去除Cd^(2+)的主要机理为吸附沉淀和有机络合。以上研究结果可为生物质作为吸附剂的资源化利用提供参考。

纳米零价铁与黑曲霉发酵液联用对砷锑污染土壤的淋洗修复

土壤砷(As)、锑(Sb)污染对生态环境和人体健康有着潜在的风险,采用黑曲霉发酵液(FB)与纳米零价铁(nZVI)联用淋洗修复As、Sb污染土壤。通过振荡淋洗实验,探究nZVI强化FB淋洗去除As、Sb的效果及不同条件下对As、Sb淋洗效率的影响。结果表明,制备的FB对污染土壤中As和Sb有着较好的去除效果,去除率可达84.1%和71.8%;nZVI对FB去除As、Sb有强化作用,在nZVI质量浓度为0.1 g·L^(-1)、pH为1和淋洗时间为60 min的条件下,其淋洗效果最佳,对As、Sb淋洗效率可达96.6%和95.6%,修复后的土壤达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)二类用地标准。nZVI-FB对土壤中As、Sb的解吸动力学符合拟二级动力学方程。nZVI-FB能够有效的提取土壤中As、Sb的铁铝氧化物结合态。本研究结果可为As、Sb复合污染土壤的淋洗修复提供参考。