复合改性黏土吸附净化水中染料污染物研究

【目的】探究一种新的污水中染料的吸附去除方法,为受污染的河道水体净化提供参考。【方法】通过将十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和壳聚糖(CTS)复合改性蛭石作为一种新的吸附材料,以典型染料酸性大红模拟受污染水体,在单因素实验的基础上根据Box-Behnken中心组合设计原理,选取投加量、吸附温度和粒径3种因素为影响因子,酸性大红的去除率为响应值,采用3因素3水平响应面分析法,建立了二次多项式回归方程预测模型,确定了最佳吸附条件。【结果】投加量和吸附温度为显著因素,复合改性蛭石对酸性大红吸附的最佳条件为:复合改性蛭石投加量为0.35 g,吸附温度为25℃,粒径60~80目,在此条件下酸性大红的去除率可达95.9%。【结论】复合改性蛭石对模拟污染水体中酸性大红具有良好的吸附效果,使其在河道净水处理方面具有较好的应用前景。

CTMAB-磁性蛭石对邻苯二酚吸附特性的研究

以蛭石为原料制备了磁性蛭石复合材料,并用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性,得到CTMAB-磁性蛭石,用XRD、SEM、FTIR、BET对改性前后的蛭石进行表征。结果表明,改性后蛭石吸附剂的比表面积、孔容增大。在25℃、邻苯二酚初始质量浓度为50 mg/L、pH为7条件下,CTMAB-磁性蛭石投加量为0.4 g时,吸附趋于平衡,邻苯二酚最大去除率为95.8%,与蛭石相比,CTMAB-磁性蛭石具有较好的吸附性能。

量化参数用于有机蛭石吸附特性的QSPR研究

通过批量吸附实验计算了有机蛭石对22种有机物吸附的Koc值,采用量子化学PM3算法求得有机化合物的14种量子化学参数,然后运用偏最小二乘法(PLS)回归分析,建立了有机物log Koc与其结构参数的定量结构-性质相关(QSPR)模型,R_(X(adj)(cum))~2=0.945,R_(Y(adj)(cum))~2=0.926,Q2(cum)=0.882>0.5表明,该模型具有良好的稳健性和预测能力。

环境科学野外综合实习考核评价改革探索

野外实习作为培养环境科学专业人才综合实践能力的必修课程,帮助科学理论从课本到实地,最终完成向实践能力的转化,以一种低效费比的方式,实现了人才培养的合理闭环。通过对近年来的野外实习教学实际调研,结合环境科学教育的特点,从思想作风、实习准备、专业素质、实习讨论和实习效果五个方面制定了较为完善的环境科学野外实习的评价指标与评价方法,为合理评价实习成绩提供了标准,有助于提高环境科学野外实习教学质量。

不同培养条件下沉水植物对重金属的生物吸附研究

以土作为底泥培养方式,研究植株生长状况及体内重金属(Cu、Zn、Pb和Hg)的吸附量。结果表明:在重金属Cu2+浓度为1. 0 mg/L的水环境下,各培养组植株对Cu的吸附量范围为421. 37～3 346. 41μg/L,各植株生长情况与吸附差异均比较显著,水绵以及单独培养的金鱼藻和轮叶黑藻均出现大量死亡现象,吸附量以水绵吸附最多。与单独培养相比,混合培养下的金鱼藻和轮叶黑藻死亡数较少,对Cu的耐受性和抗性增强;在以受重金属污染土作为底泥的培养方式下,各植株对Cu、Zn、Pb和Hg的吸附量范围分别为10. 61～40. 34μg/L、136. 19～213. 71μg/L、15. 39～149. 83μg/L、49. 00～159. 17μg/L,各培养组植株均能正常生长,但混合培养组长势更好。各植株对不同金属吸附差异显著,水绵对4种重金属吸附量最大,各培养组的金鱼藻与轮叶黑藻对4种重金属的吸附差异不显著,3种植物均以对Zn的吸附效果最好,总体来说,混合培养组优于单独培养组。

环境科学野外综合实习教学模式探讨——以伊犁师范学院环境科学野外综合实习为例

通过分析伊犁师范学院环境科学野外综合实习教学过程中存在的问题,从环境科学野外综合实习地点、教学模式、教学内容和措施等几个方面探讨了提高教学效果的改革措施。目的是通过环境科学野外综合实习教学改革、提高对学生进行环境科学专业素质培养的水平,为完善环境科学专业教学体系提供参考。

新疆地表水体重金属生态风险评估

系统分析新疆主要地表水体中重金属暴露特征,并基于可利用的毒性数据,采用安全阈值法(MOS_(10))评价了水体中6种典型重金属对水生生物的生态风险.结果表明:新疆地表水重金属暴露浓度平均顺序为Ni>Zn>Cu>Cr>Cd>Pb,均值都未超过世界卫生组织(WHO)饮用水健康标准.重金属生态风险评价结果表明,短期暴露下,6种重金属的MOS_(10)均大于1,Cr、Cd、Cu、Pb、Ni和Zn暴露浓度超过影响10%的水生生物的概率分别为9.95%、9.40%、9.40%、1.72%、6.08%和0,说明6种重金属对水生生物的短期生态风险较小;长期暴露下,Zn的MOS_(10)大于1,Cr、Cd、Cu、Pb和Ni的MOS_(10)均小于1,Cr、Cd、Cu、Pb、Ni和Zn暴露浓度超过影响10%的水生生物的概率分别为15.40%、12.01%、24.80%、15.70%、98.25%和0,说明Zn的生态风险较低,Cr、Cd、Cu、Pb和Ni对水生生物具有长期潜在的生态风险,且6种重金属对水生生物的生态风险大小依次为Ni>Cu>Pb>Cr>Cd>Zn.

应用多元线性溶剂化能关系研究有机膨润土的吸附特征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)制备的有机膨润土为代表,设置有机膨润土中CTMAB的负载量为1.0倍的阳离子交换量(CEC),测试了其吸附酚类、胺类、硝基类等25种有机物的有机碳标化的吸附系数(Koc)值.在此基础上,运用多元线性回归方法得到了有机膨润土吸附有机物的多元线性溶剂化能关系(LSER)模型,以明确各种作用因素对有机膨润土吸附性能的相对贡献.结果表明,有机膨润土吸附有机物的多元LSER模型为:logKoc=1.886E-0.625S+0.525A-2.223B+2.332V+0.427,表明在该有机膨润土-水吸附体系中,过剩摩尔折射率(E)、氢键酸(A)和生成孔穴(V)作用对有机物在有机膨润土上的吸附为正贡献,而偶极(S)和氢键碱(B)作用为负贡献,这与土壤有机质-水吸附体系中各作用项的贡献相同,说明有机膨润土与土壤有机质有相似的吸附特征.以上5种作用对有机膨润土吸附25种有机物的贡献分别为:e×E(43%～93%),s×S(-48%～-13%),a×A(0～24%),b×B(-75%～-11%),v×V(62%～115%),其中,生成孔穴作用对吸附过程起主导作用.

CTMAB/CPAM复合改性膨润土吸附水中苯酚和硝基苯

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)改性膨润土,制得系列CTMAB-膨润土(C-Bt)、CPAM-膨润土(P-Bt)和复合改性膨润土(C/P-Bt).采用XRD分析了各类有机膨润土的底面间距,并比较了它们吸附水中苯酚和硝基苯的性能.结果显示,C/P-Bt的底面间距大于相应的C-Bt和P-Bt,表明CTMAB与CPAM能同时层插到膨润土层间.C/P-Bt吸附性能优于C-Bt及C-Bt加P-Bt,在相同平衡浓度下(苯酚为7 045 mg/L,硝基苯为409 mg/L),60C/4%P-Bt对苯酚和硝基苯的吸附量分别为150 mg/g和69 mg/g,吸附量比60C-Bt分别提高了26%和28%,比60C-Bt加4%P-Bt分别提高了22%和26%,表现出明显协同吸附效应.这说明CTMAB在C/P-Bt层间的排列模式受CPAM的影响,形成了对有机物亲和能力更强的吸附介质.该新型有机膨润土在有机污染控制中有良好的应用前景.