纳米银颗粒对生菜吸收重金属镉的影响

采用水培试验方法,对比研究纳米银颗粒及其溶出的银离子对生菜(Lactuca sativa)镉的吸收以及生理生化特性的影响。将生菜分别置于含或不含50μg/L镉离子的0,10,100和1000μg/L纳米银悬浊液或0.1,1和10μg/L银离子溶液中暴露35天,测定生菜叶子和根部的镉浓度、干重和鲜重、叶绿素含量及丙二醛(MDA)含量。结果表明,纳米银只在1000μg/L的最高浓度组引起生菜根部镉含量的显著上升(约200%,p<0.001),其他浓度下,无论是生菜叶子或根部镉含量变化都不显著。纳米银和镉对生菜生物量和含水率没有显著影响,生菜中的叶绿素和丙二醛含量也没有统计学上的显著变化,纳米银的影响不能完全由溶出的银离子解释。由此可见,在农业生产实际应用的浓度水平下,纳米银没有引起镉在生菜中积累的显著增加,在可食用部分镉含量有所减少,纳米银的存在未带来额外的食品安全风险。

生物炭对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的单一及竞争吸附研究

分别以玉米秸秆、牛粪为原料,在500oC氮气保护的无氧气氛下热解生成玉米秸秆生物炭(BC)和牛粪生物炭(DMBC),分别探讨两种生物炭对水溶液中4种二价重金属离子(Cu^(2+),Pb^(2+),Ni^(2+)和Cd^(2+))的单一吸附效果,并进行4种重金属在生物炭上的竞争吸附实验,探讨金属离子间在生物炭上的相互作用关系。结果显示,两种生物质原料具有不同的元素组成,BC具有较大的比表面积,DMBC的平均孔径更大。在单一吸附过程中,BC对金属的吸附动力学过程具有相似性,而DMBC对不同金属的吸附速率差异较大。4种重金属离子在生物炭上的等温吸附过程可以用Langmuir方程较好地拟合,吸附容量的顺序为:Pb^(2+)>Cu^(2+)>Cd^(2+)>Ni^(2+)。通过金属之间的竞争吸附实验,发现在生物炭上Pb^(2+)的竞争吸附能力最强,Cu^(2+)次之,而Ni^(2+)和Cd^(2+)竞争吸附能力较弱,其吸附过程容易受到其他二价金属离子的抑制。

生物炭对双酚A和17α-乙炔基雌二醇在土壤中吸附的影响

研究了添加生物炭对土壤吸附双酚A（BPA）和17α-乙炔基雌二醇（EE2）的影响。结果表明：BPA和EE2在添加生物炭前后的土壤中的等温吸附线都能被Freundlich模型很好地拟合,所有等温吸附线都呈现出非线性（非线性参数n在0.40～0.79之间）,且添加生物炭之后吸附参数KF显著增大。根据等温吸附线,在污染物的平衡浓度为0.01 mg·L-1时,添加4%生物炭后,BPA和EE2的土水分配系数（Kd）分别提高了2.6和3.0倍,此时生物炭对土壤吸附BPA和EE2的贡献度分别达到72.5%和88.5%。进一步研究发现,添加生物炭使土-水吸附系统的p H及溶解性有机质浓度（DOC）升高,这对污染物在土壤中的吸附分别表现为一定的抑制和促进作用。添加生物炭对土壤吸附EE2的促进效果优于BPA,这主要是由于EE2比BPA具有更强的疏水性。