叶酸和蛋氨酸辅助提升单一螯合剂去除土壤重金属的研究

为探究辅助剂在土壤重金属浸提过程中对单一螯合剂的提升效果,通过振荡浸提法分别研究了叶酸(FA)和蛋氨酸(Met)作为辅助剂提升柠檬酸(CA)、柠檬酸铵(AC)和2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)对铅锌矿区土壤重金属的去除率及影响因素。结果表明:与单一螯合剂浸提相比,FA或Met的加入可显著提高螯合剂对重金属的去除率(P<0.05)。在酸性条件下,FA对CA去除土壤Cd和Zn的提升率最高,分别可达10.45%和12.08%,对AC去除Pb的提升率最高,达19.65%;Met对PBTCA去除土壤Cd、Pb和Zn的最大提升率分别为0.22%、8.60%和7.09%。复合浸提剂对土壤Cd、Pb和Zn的去除率随时间增加先上升然后趋于平稳。当混合浸提液pH为4、浸提时间为120 min时,3种重金属的去除率最高可达61.98%、76.57%和49.20%。复合浸提通过显著降低酸溶态、可还原态和部分可氧化态的重金属(P<0.05),实现高效修复。研究表明,FA和Met可辅助改进螯合剂的浸提效果。

4种农业废弃物对废水中Cd^2+和Pb^2+的吸附特征

为探讨不同农业废弃物对废水中Cd^2+和Pb^2+吸附特征,研究了花生秆(HG)、葵花盘(KP)、棉花壳(MK)和棉花秆(MG)粉末在不同投加量、溶液pH、吸附时间、溶液初始浓度和离子强度条件下对废水中Cd^2+和Pb^2+的吸附特征。结果表明,随着废弃物投加量增加,单位质量花生秆、葵花盘和棉花壳对Cd^2+和Pb^2+的吸附量呈幂函数或对数下降(P<0.05);随着溶液pH升高,4种废弃物对Cd^2+和Pb^2+的吸附量均呈先增加后基本保持不变的趋势。4种材料对Cd^2+和Pb^2+的动力学吸附过程可用准二级动力学模型进行描述。在等温吸附模型中,Freundlich模型更适用于棉花秆对Cd^2+和Pb^2+的吸附过程,而Langmuir模型更适用于其他3种材料的吸附过程。4种材料对Cd^2+的最大吸附量为59.18~93.13 mg·g^-1,对Pb^2+的最大吸附量为106.43~167.73 mg·g^-1。共存离子Na+的存在可显著降低4种材料对Cd^2+的吸附量和棉花秆对Pb^2+的吸附量(P<0.05)。

HPAA、MSA和SPP 3种可生物降解螯合剂对污染土壤中重金属的淋洗效率

【目的】土壤淋洗是快速去除污染土壤中重金属的实用修复技术之一,但成本低廉、高效且环境友好淋洗剂的研究报道仍然较少。【方法】采用振荡淋洗法研究了2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、巯基琥珀酸(MSA)和十水焦磷酸钠(SPP)3种生物易降解螯合剂在不同浓度、pH及时间下对两种污染土壤中重金属的淋洗效率。【结果】3种试剂对土壤Pb、Cd和Zn的去除率随浓度增加而逐渐提升(P<0.05),且总体上HPAA和MSA的去除率优于SPP。在淋洗浓度为0.05 mol/L,p H值为4和时间为60 min条件下,HPAA对两种土壤Pb、Cd和Zn的去除率分别为3.69%~18.44%、21.74%~38.34%和19.17%~52.95%,而MSA相应是25.91%~39.86%、11.84%~17.03%和19.37%~38.25%。它们对重金属的去除率随淋洗液pH值的升高而呈现不同的变化趋势,随淋洗时间的延长呈准一级动力学和准二级动力学反应过程。因此,HPAA和MSA是可适用于去除复合污染土壤中Pb、Cd和Zn的两种淋洗剂。

镧、锆改性油菜杆和菱角壳去除养猪废水中的磷

磷是引起地表水富营养化的重要因素之一,选择高效低成本的吸附材料是去除废水中磷的关键所在。基于此,采用共沉淀法制得镧、锆改性的油菜秆(La-BC、Zr-BC)和菱角壳(La-TN、Zr-TN),探究了其对模拟废水中磷的吸附去除;分别考察了在改性材料不同投加量、溶液pH、磷的初始浓度、反应时间等条件下对磷吸附特征的影响。FT-IR和SEM-EDS表征结果表明,镧和锆均已成功负载于油菜秆和菱角壳的表面上。La-TN、La-BC、Zr-TN和Zr-BC对磷的吸附量随改性材料投加量的增加呈指数下降,最大吸附量分别为12.49、11.41、6.85、6.83 mg·g^(-1)。随pH的上升,镧改性材料对磷的吸附量呈先上升后下降的趋势,而锆改性材料呈幂函数式下降。4种改性材料的吸附动力学使用叶诺维奇模型描述更为合适,且吸附等温线使用Freundlich模型拟合更佳。La-BC、Zr-BC、La-TN、Zr-TN在养猪废水中吸附量分别为14.82、10.36、15.41和8.91mg·g^(-1),较改性前分别提升了34、20、53、37倍,这表明4种改性材料可作为养猪废水中除磷的潜在材料。以上研究结果可为废水中磷的去除及农业废弃物的资源化利用提供一定的参考。