焙烧镁铝类水滑石对Cd^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附性能研究

通过控制变量法考察温度、浓度对焙烧镁铝类水滑石得到的层状双金属氧化物(LDO)吸附Cd^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)单一离子及其共存体系的影响。结果表明,LDO对单一离子吸附效果均较好,温度升高,有利于LDO吸附Cd^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+);Cu^(2+)-Cd^(2+)、Cd^(2+)-Zn^(2+)共存时,LDO吸附效果为Cu^(2+)> Cd^(2+)、Zn^(2+)> Cd^(2+);三者共存时,LDO吸附效果为Cu^(2+)> Zn^(2+)> Cd^(2+)。

Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)对两种单胞藻的毒害作用

分别用不同浓度 (c =0 .0 1～ 2 .34mmol/L)的Cu2 + 、Cd2 + 、Zn2 + 处理亚心型大扁藻 (Plztymonassp.)和小球藻(Chlorelavulagris) ,观察了重金属离子对其生长、呼吸及其被富集的情况 .结果表明 :① 3种离子的毒性强度的顺序为Cu2 + >Cd2 + >Zn2 + ;亚心型大扁藻的耐受力大于小球藻 ;②Cu2 + 对生长的抑制最强 ,两种藻的c(EC50 ,72h)分别为 0 .2 11mmol/L和 0 .2 89mmol/L ;Cd2 + 对生长的抑制稍弱 ,两种藻的c(EC50 ,72h)分别为 0 .4 38mmol/L和 0 .2 4 1mmol/L ;Zn2 + 对生长的抑制最弱 ,其c(EC50 ,72h)分别为 0 .75 4mmol/L和 0 .30 8mmol/L ;③在c(EC50 )毒害浓度下 ,两种单胞藻均提前进入生长静止期 ,缩短了种群生长周期 ;呼吸作用先增强后降低 ;④在c(EC50 )毒害浓度下 ,两种藻对Cu2 + 、Zn2 + 的富集量为 4 5 82～ 4 12 83.7mgkg-1,对Cd2 + 的富集量 5 0 0～ 2 72 3.6mgkg-1.图 2表 3参

重金属Zn^(2+)、Cd^(2+)对青蛤幼贝的致毒效应

采用静态急性毒性试验的方法,研究了96h内海水中重金属离子Zn2+、Cd2+的不同浓度及其交互作用对青蛤幼贝存活的影响。结果表明:Zn2+和Cd2+对青蛤幼贝的96h LC50和安全浓度分别为160mg/L、14mg/L和1.60mg/L、0.14mg/L;而二种离子的交互作用表现为二者间存在拮抗作用,其中,Zn2+的毒性略大于Cd2+。

淡水小球藻清除Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)污染能力的研究

用接种密度(n/mL-1)为498×104的淡水小球藻对含Cu2+、Cd2+、Zn2+的水体分别处理,观察了藻细胞对上述3种离子的清除能力,并用金鱼存活检测了结果。结果表明:(1)淡水小球藻对不同密度的Cu2+、Cd2+、Zn2+都有清除能力,Cu2+的密度在0.094~0.484 mol/L时,清除率为61%~84.5%;Cd2+的密度在0.053~0.32mol/L时,清除率为45.90%~78.20%;Zn2+的密度在0.077~0.466 mol/L时,清除率为61.80%~84.80%。(2)淡水小球藻Cu2+、Cd2+和Zn2+良好工作浓度分别为0.094~0.484 mol/L、0.053~0.32 mol/L和0.077~0.466mol/L。其中,Zn2+的清除能达到国家污染物排放的二级标准。

重金属(Cd^(2+)、Zn^(2+))胁迫对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响

采用温室水培试验 ,研究不同浓度Cd2 + 、Zn2 + 对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响。结果表明 ,随着Cd2 + 、Zn2 + 胁迫浓度的增大 ,番茄幼苗生长明显受抑制 ,生物量积累、株高和叶面积下降。番茄根系和叶片中的丙二醛 (MDA)含量增加 ,而可溶性蛋白含量减少。抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶 (SOD)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)、过氧化物酶 (POD)和过氧化氢酶 (CAT)活性上升。酶活性高浓度下变化明显。叶片中SOD、CAT活性大于根系 ,但活性变化小于根系 ,而POD则相反 ,且叶片中活性变化高于SOD、APX、CAT。抗氧化酶活性的上升能够提高幼苗适应和抵抗重金属胁迫的能力。

Cu^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)对茂名海域文昌鱼酸、碱性磷酸酶的影响

试验结果表明,在Cu2+质量浓度为0.096 mg/L水体中生活的文昌鱼酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(ALP)均不受抑制作用,在Cu2+质量浓度为0.16、0.256、0.356 mg/L水体中生活的文昌鱼的ACP、ALP活性均显著受抑制(P<0.05),随时间延长和质量浓度升高,抑制作用增强。在Zn2+质量浓度达到0.195 mg/L时,文昌鱼的ALP与对照组同期相比受抑制作用显著(P<0.05),随质量浓度增加,受抑制作用增强;ACP在Zn2+质量浓度达到0.39 mg/L时,文昌鱼ACP第10 d影响不显著(P>0.05),第20 d和30 d表现出显著(P<0.05)抑制作用,超过这一质量浓度,受抑制作用增强。在Cd2+水体中生活的文昌鱼ALP在Cd2+质量浓度为0.4 mg/L时,抑制显著(P<0.05),在此质量浓度水体中的文昌鱼ACP在第30 d测定时也表现为抑制显著(P<0.05),随时间延长和质量浓度增加,文昌鱼ACP、ALP活性受抑制作用增强,在最高质量浓度为2.0 mg/L时,至中期已经死亡。

戊二醛交联酵母菌对Zn^(2+),Cd^(2+)和Hg^(2+)的吸附行为

用戊二醛作为交联剂,采用简单的方法制备机械强度高的交联酵母菌.考察菌体吸附Cd2+的影响因素,包括交联剂的用量,pH,金属离子初始质量浓度,吸附时间等,研究菌体对不同质量浓度的Zn2+,Cd2+和Hg2+的吸附率.结果表明,戊二醛的最佳用量(体积分数)为1.0%,菌体对金属离子的吸附平衡时间为30min,吸附过程符合准二级动力学方程.吸附为Langmuir单分子层吸附,相对于未交联菌,交联酵母菌对Cd2+的吸附容量提高2倍;pH实验表明,交联酵母菌对金属离子的吸附受酸度影响小.用于冶金厂废水的处理结果显示,0.0500g的交联酵母菌,对5.3mg/L的Cd2+污水的去除率为80.6%,用0.1mol/L的EDTA再生该吸附剂,Cd2+的解析率达92.1%.

剩余活性污泥胞外聚合物对水中Cd^(2+)和Zn^(2+)的吸附效能

以占剩余活性污泥质量80%的胞外聚合物(extracelluar polymeric substances,EPS)作为新型吸附剂,考察了pH、EPS投加量和吸附时间对其在水中吸附Cd2+与Zn2+的性能的影响,以达到剩余活性污泥的资源化利用.结果表明:Cd2+和Zn2+的最佳吸附条件为:pH=6,EPS的最佳投加量分别为375mg/L和250 mg/L,Cd2+和Zn2+的吸附率分别达到36%和51%.EPS对Cd2+和Zn2+的吸附过程均可分为两个阶段,分别在90 min和60 min时达到吸附平衡.离子共存实验发现,EPS对Cd2+的选择吸附性强于Zn2+;Freundlich和Langmuir方程均可描述EPS在常温下吸附Cd2+的热力学过程;而Zn2+的吸附等温线与Langmuir方程拟合更好.拟合系数显示,EPS对Zn2+的吸附稳定性、吸附能力和亲和力均比对Cd2+的吸附强.表明剩余活性污泥EPS作为吸附剂前景广阔,具有更深的研究价值.

Cu^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)对蟾蜍蝌蚪的联合毒性

以蟾蜍蝌蚪为试验材料,采用联合指数相加法,研究了重金属铜(Cu)、锌(Zn)和镉(Cd)离子对蟾蜍蝌蚪的急性毒性和联合毒性效应.结果表明,Cu2+、Zn2+和Cd2+对蟾蜍蝌蚪的毒性顺序为Cu2+>Cd2+>Zn2+,48 h的半致死浓度LC50分别为0.514、9.224、33.56 mg L-1;96 h的半致死浓度LC50分别为0.288、8.142、30.76 mg L-1.联合毒性试验结果表明,Cu2+与Zn2+及Zn2+与Cd2+共存时的联合毒性为拮抗作用;Cu2+与Cd2+共存时的联合毒性为毒性剧增的协同作用;Cu2+、Zn2+与Cd2+三者联合时的毒性为协同作用.

红麻纤维对Zn^(2+)、Cd^(2+)、Cu^(2+)、Ni^(2+)离子的吸附

测试了红麻纤维对 Zn2 +、Cd2 +、Cu2 +、Ni2 +的饱和吸附容量等 ,探讨了温度、时间、介质酸度对吸附性能的影响 .结果表明 :在一定条件下 ,红麻纤维对 Cu2 +、Cd2 +的吸附性能较好 ;对 Zn2 +的吸附性能一般 ,对Ni2 +的吸附性能较差 .

多氨基改性蔗渣对水溶液中Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cd^(2+)、Cu^(2+)吸附性能的研究

蔗渣经多氨基改性处理后,得到多氨基改性蔗渣吸附剂。考察了多氨基改性蔗渣吸附剂对模拟废水中Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附性能,主要包括吸附时间、溶液pH值和温度对吸附量的影响以及吸附等温式的研究。研究表明,在实验范围内,Pb2+的吸附平衡时间为12h,适宜吸附Pb2+的pH值范围在4～5,Pb2+的最大吸附量为34.96mg/g;Zn2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Zn2+的pH值在6.2左右,Zn2+的最大吸附容量为2.24mg/g;Cd2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Cd2+的pH值在5.0左右,Cd2+的最大吸附容量为10.40mg/g;Cu2+的吸附平衡时间为20h;适宜吸附Cu2+的pH值在5.0左右;Cu2+在不同温度下的最大吸附容量为2.60mg/g。多氨基改性蔗渣对Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附均可用Freundlich方程和Langmuir方程描述。

膨润土对重金属离子Pb^(2+),Zn^(2+),Cr(VI),Cd^(2+)的吸附性能

试验研究了pH值、吸附时间和吸附剂用量对膨润土吸附重金属离子Pb2+,Zn2+,Cr(VI)和Cd2+的影响.结果表明,在本试验的pH值、吸附时间及吸附剂用量条件下,膨润土对Pb2+,Zn2+,Cd2+的吸附效果均优于其对Cr(VI)的吸附效果;pH值是影响上述吸附的重要因素,离子交换和表面络合是上述吸附的主要形式.

天然斜发沸石吸附废水中Pb^(2+)、Cd^(2+)、Ni^(2+)、Zn^(2+)的试验研究

用山东潍坊涌泉天然斜发沸石对模拟含重金属离子Pb2+、Cd2+、Ni2+、Zn2+的废水分别进行了试验研究。结果表明,该地天然斜发沸石对废水中的Pb2+有较高的去除率,可以作为重金属离子Pb2+的吸附剂使用。

重金属Zn^(2+)与Cd^(2+)对田菁种子萌发及种子根活力的影响

田菁是一种重要的海滨饲料植物,探讨了重金属Zn^(2+)与Cd^(2+)对田菁种子萌发及种子根活力的影响。结果表明:重金属Zn^(2+)与Cd^(2+)对田菁种子萌发产生显著影响,随着胁迫浓度的升高,田菁种子发芽率呈下降趋势。不同浓度的Zn^(2+)与Cd^(2+)对田菁种子根的活力也产生显著影响,随着重金属胁迫浓度的增加,田菁种子根活力呈先升高而后降低趋势。

小球藻对水溶液中Zn^(2+)、Cd^(2+)的吸附

对小球藻生物吸附Zn2 +、Cd2 +的影响因素进行了研究。发现小球藻对Zn2 +、Cd2 +的生物吸附主要经历了快速的物理吸附和缓慢的化学吸附两个步骤 ;pH值是影响Zn2 +、Cd2 +生物吸附的一个重要因素。pH值为 6～ 7时 ,小球藻对Zn2 +、Cd2 +的去除率较高 ,在实验条件下去除率可达 87%以上 ;研究还表明 ,小球藻干粉比新鲜藻能富集更多的Zn2 +、Cd2 +。用Freundlich方程模拟吸附等温线 ,拟合良好。

Cd^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Pb^2＋对菹草生长胁迫影响及其应答机制

为探求不同浓度的Cd^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)对菹草(石芽)的生长发育的胁迫及其应答机制,对菹草(石芽)的生长状况、叶片的叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶系统等进行了分析。结果如下:Cu^(2+)、Cd^(2+)质量浓度大于0.5 mg/L,植株无法正常生长或存活;Cu^(2+)胁迫下,植株受损程度相对严重。Zn^(2+)、Pb^(2+)质量浓度小于10 mg/L时,菹草仍可以正常生长,但Pb^(2+)胁迫程度比Zn^(2+)较轻。综上,在相同质量浓度下,4种重金属对菹草(石芽)的胁迫强弱依次为Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)。本研究为生态修复中水生植物的金属阈值提供了有价值的参考。

Cd^(2+)、Cu^(2+)和Zn^(2+)对5种单细胞藻酯酶基因表达调控的影响

在Cu2 + 、Cd2 + 和Zn2 + 的作用下 ,三角褐指藻 (PhaeodactylumtricornutumBohlin)、湛江叉鞭藻 (DicrateriaZhanjiangensisHu)、绿色巴夫藻 (PavlovaviridisTseng,ChenetZhangsp.nov.)、青岛大扁藻 (Platymonashelgolandicavar .TsingtaoensisTsengetT .J.Chang)、小球藻 (Chlorellasp .)等单细胞藻酯酶基因表达发生明显的变化 .受高浓度的Cu2 + 胁迫时三角褐指藻的Est 3座位的a基因 ,受中等浓度Cd2 + 胁迫时的湛江叉鞭藻的Est 3座位的b基因 ,受低等浓度Cd2 + 胁迫时的绿色巴夫藻的Est 1座位的a、b两个基因 ,受高浓度Zn2 + 胁迫时绿色巴夫藻Est 1座位的b基因 ,受高浓度Cd2 + 胁迫时青岛大扁藻的Est 2座位的c基因 ,受Cu2 + 胁迫时小球藻的Est 1座位的b基因 ,受中低浓度的Cd2 + 、Zn2 + 和低浓度的Cu2 + 胁迫时小球藻的Est 2座位的b基因等基因的表达明显增强 .而绝大部分位点的基因表达受 3种离子的抑制 .图 5表 5参

Zn^(2+)和Cd^(2+)在酿酒酵母上的生物吸附平衡

研究了金属离子Zn2+和Cd2+在酿酒酵母上的生物吸附平衡。吸附等温线表明,Zn2+和Cd2+在酵母上的吸附可以用Langmuir方程来描述,Zn2+的最大吸附量qmax为9.66mg/g(0.148mmol/g),Cd2+的最大吸附量qmax为15.36mg/g(0.137mmol/g)。当q以mg/g为单位时,两者在酵母上的吸附量大小顺序为Cd2+>Zn2+。与Cd2+比较,Zn2+在酵母上的吸附力更强,更容易被酵母吸附。酵母作为生物吸附剂可用于处理含Zn2+和Cd2+的废水,适合用于溶液中低浓度Zn2+和Cd2+的去除。

黄孢原毛平革菌吸附Cd^(2+)和Zn^(2+)的研究

利用黑曲霉常用液体培养基对黄孢原毛平革菌进行扩大培养,得到的菌丝球用于吸附废水中的Cd2+和Zn2+。本研究考察了初始pH、吸附时间以及共存离子对P.chrysosporium菌丝球吸附Cd2+和Zn2+的影响。在相同的实验条件下,研究重金属溶液初始浓度对吸附的影响发现其吸附曲线呈L2型,对重金属终浓度以及吸附量进行线性转换,发现Langmuir和Freundlich吸附模型能较好的描述P.chrysosporium菌丝球对Cd2+和Zn2+的吸附。将P.chrysosporium吸附Zn2+和Cd2+前后的红外光谱图作比较,发现P.chrysosporium吸附Zn2+和Cd2+后的主要成分和结构保持完整,3302 cm-1峰位分别移动61 cm-1和94 cm-1。

C-S-H凝胶对Cd^(2+)、Zn^(2+)和Cu^(2+)的吸附固化作用

以分析纯Ca(NO3)2.4H2O、Na2SiO3.9H2O和重金属硝酸盐为原料,通过溶液反应法分别制备钙硅比为0.8和1.8的纯净及含Cd2+、Zn2+和Cu2+的C-S-H凝胶,研究了C-S-H凝胶在形成过程中对三种重金属离子的吸附固化作用。结果表明,两种钙硅比的C-S-H凝胶均能吸附固化Cd2+、Zn2+和Cu2+,重金属离子较易进入低钙硅比C-S-H凝胶夹层结构中,可以置换高钙硅比C-S-H凝胶结构中的Ca2+,在水化液相中形成Ca(OH)2。C-S-H凝胶对Cd2+和Cu2+的固化能力好于对Zn2+的,低钙硅比C-S-H凝胶对Zn2+的吸附固化作用优于高钙硅比C-S-H凝胶。