沉水植物菹草在低温条件下对重金属Cu、Pb、Zn的吸附和富集

在10℃的较低温度条件下,研究了冬春季节生长旺盛的沉水植物菹草(Potamogeton crispusL.)对重金属离子Cu2+,Pb2+,Zn2+的生物吸附特征及解吸情况,对不同初始浓度重金属水体中的重金属离子去除率情况,以及在此过程中菹草各器官(叶、茎、根茎、根)对重金属离子的富集情况。结果表明,菹草对Cu2+,Zn2+的吸附在20min内达到平衡,对Pb2+的吸附在50 min内达到平衡,吸附动力学结果符合伪二级动力学方程,决定系数分别达1,1,0.997 8。Freundlich等温线可较好地拟合菹草吸附Cu2+,Pb2+,Zn2+的过程,Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附容量分别达到66.900 6,26.543 0,30.371 8 mg.L-1。以去离子水作洗脱剂,解吸液中3种重金属离子浓度均低于仪器检出限(0.01 mg.L-1),解吸程度微弱。投放菹草后,随着初始处理浓度的升高,水体Cu2+的去除率先降低后升高,Pb2+的去除率的变化趋势与Cu2+类似。Zn2+去除率则随水体Zn2+初始浓度的升高而逐渐升高。菹草各器官对水体3种重金属离子的富集能力不同,排序为Cu2+>Zn2+>Pb2+。不同器官对同一种重金属离子的富集量差异显著,叶是富集重金属离子的主要器官。水体重金属离子的初始浓度会影响菹草各器官富集重金属离子的能力,一般随水体重金属初始浓度升高,菹草各器官的重金属离子富集量虽有不同程度的增加但富集系数持续减小。

不同磷浓度对土壤吸附锌特性的影响

通过等温吸附试验,研究了不同磷浓度条件下水、旱田两种土壤吸附锌的规律,结果表明:在本试验条件下,以Freundlich方程拟合土壤对锌的吸附等温线的效果最好;不同磷浓度条件下,同一土壤的吸附等温线方程参数k和n均没有显著的变化;不同磷浓度对土壤吸附锌的量没有显著影响。因此,磷锌拮抗的原因可能不是施磷加强了土壤对锌的吸附作用。

西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为研究

采用小型回填式土柱动态吸附实验方法研究了西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为。结果表明,西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为符合Freundlich吸附等温式和Langmuir吸附等温式,最优模型为Langmuir吸附方程;西辽河流域沙土对氨氮的饱和吸附量在573.81～3 666.16 mg/kg之间,平均为1 733.83 mg/kg。吸附分配系数k在3.13～524.55之间,平均为93.47;沙土对氨氮的吸附方式以化学吸附为主,解吸可逆性较弱。被吸附的氨氮解吸淋失的环境风险较小;沙土氨氮饱和吸附量与土壤有机质含量、粘粒含量和粗粘粒含量呈极显著正相关,影响程度顺序为:有机质含量>粘粒含量>粗粘粒含量;不同利用结构沙土的氨氮饱和吸附量:林地(2 053.87 mg/kg)>农田(1 990.40 mg/kg)>草地(1 356.37 mg/kg)>沙荒地(813.30 mg/kg);农田、林地和草地结构由于土壤有机质和团聚体含量较高,对氨氮的固持能力较强,氨氮流失的环境风险较小,沙荒地结构对氨氮的固持能力最弱。氨氮流失的环境风险最大。

西辽河流域沙土对磷的吸附行为

采用小型回填式土柱动态吸附试验研究了西辽河流域沙土对磷的吸附行为.结果表明:沙土对磷的吸附行为符合Freundlich吸附方程和Langmuir吸附方程,且前者更优.吸附分配系数(k)平均值为31.55,磷饱和吸附量平均值为312.55mg/kg.沙土对磷的吸附方式以物理吸附为主,易淋失,仍存在一定的环境风险.固定沙土中的微团聚体因存在以孔隙填充方式的磷吸附,所以其对磷的吸附能力最强,磷淋失的环境风险最小;而流动沙土对磷的吸附能力最弱,磷淋失的环境风险最大.农田和林地沙土对磷的吸附能力最强,磷淋失的环境风险最小,是沙土的最佳利用方式.沙土对磷的吸附分配系数及饱和吸附量与土壤w(粗黏粒),w(黏粒)和w(有机质)呈极显著正相关.

芦苇对重金属Pb和Mn吸收和富集的研究

叙述了芦苇对重金属离子Pb2+,Mn2+的生物吸附特征以及其对水体中重金属离子的去除率受不同重金属初始浓度的影响和芦苇根、茎、叶对重金属离子的富集情况,指出,芦苇对Mn2+的吸附在35 min内达到平衡,对Pb2+的吸附在50 min内达到平衡,吸附动力学结果符合伪二级动力学方程,决定系数分别为0.984 6和0.971 3;Freundlich等温线可较好地拟合芦苇吸附Mn2+及Pb2+的过程,Mn2+及Pb2+的吸附量分别达到8.281 8 mg/g和6.025 3 mg/g。芦苇各器官对Mn2+富集强于对Pb2+的富集能力。不同器官对同种重金属离子的富集量差异显著,茎叶是富集Mn2+的主要器官,根是富集Pb2+的主要器官。

雌二醇在土壤/沉积物中的吸附特征及猪粪DOM对吸附的影响

天然类固醇雌激素如17β-雌二醇(E2)在极低质量浓度下(ng.L-1)即可干扰水生生物的生殖功能.为准确预测E2向水体迁移,通过摇床实验研究了E2在中国北方3种不同土壤/沉积物表面的吸附特征,同时探讨了猪粪及其堆肥可溶态有机质(DOM)对E2吸附的影响.结果发现,E2在土壤/沉积物表面吸附符合Freundlich等温吸附方程(R2>0.76),E2在河流沉积物、潮土、黑土皆表现为非线性,其中黑土吸附的非线性最强(n=0.74);吸附系数Kf介于26.2～57.5,并与有机质含量呈显著正相关(P<0.05).猪粪及其堆肥DOM显著抑制E2在土壤/沉积物表面的吸附,其中堆肥DOM的影响尤为显著.研究认为,有机质是土壤/沉积物中吸附E2的主要组分,共存猪粪DOM在较低浓度下可提高E2迁移性,增加E2向地表和地下水的迁移风险.