掺杂水铁矿对黄河表层沉积物吸附Cd的影响

作者:王维;王晓丽;赵丽媛;王利香 刊名:内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 上传者:马燕

【摘要】以人工合成的水铁矿作为掺杂吸附剂,分析了掺杂水铁矿前后黄河乌拉特前旗段表层沉积物对重金属Cd的吸附特性,探讨了吸附时间、pH、温度和Cd初始浓度对沉积物吸附Cd的影响.结果表明:沉积物对Cd的热力学吸附过程可以用Langmuir吸附等温式描述;掺杂水铁矿3%、pH=6.5、25℃、振荡120min为最佳吸附条件.在此条件下,沉积物对Cd的吸附量达到2.15mg/g;温度对吸附效果有影响,18℃下沉积物对Cd的吸附量总体高于25℃和30℃下的吸附量,说明该吸附反应是放热反应;掺杂水铁矿比例越高,沉积物对Cd的吸附能力越强.

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第40卷 第6期2011年11月 内蒙古师范大学学报 (自然科学汉文版) Journal of Inner Mongolia Normal University(Natural Science Edition) Vol.40No.6Nov.2011 收稿日期:2011-06-05 基金项目:内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目(NJ10044);内蒙古自治区人才开发基金项目作者简介:王 维(1986-),男,内蒙古巴彦淖尔市人,内蒙古师范大学硕士研究生 通信作者:王晓丽(1971-),女,内蒙古包头市人,内蒙古师范大学教授,博士,主要从事环境分析化学研究. 掺杂水铁矿对黄河表层沉积物吸附Cd的影响 王 维,王晓丽,赵丽媛,王利香 (内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古 呼和浩特 010022) 摘 要:以人工合成的水铁矿作为掺杂吸附剂,分析了掺杂水铁矿前后黄河乌拉特前旗段表层沉积物对重金属Cd的吸附特性,探讨了吸附时间、 pH、温度和 Cd初始浓度对沉积物吸附Cd的影响.结果表明:沉积物对 Cd的热力学吸附过程可以用Langmuir吸附等温式描述;掺杂水铁矿3%、 pH=6.5、25℃、振荡120min为最佳吸附条件.在此条件下,沉积物对Cd的吸附量达到2.15mg/g;温度对吸附效果有影响,18℃下沉积物对 Cd的吸附量总体高于25℃和30℃下的吸附量,说明该吸附反应是放热反应;掺杂水铁矿比例越高,沉积物对Cd的吸附能力越强. 关键词:Cd;水铁矿;黄河表层沉积物;吸附 中图分类号:X 52  文献标志码:A  文章编号:1001--8735(2011)06--0605--05 乌拉特前旗是黄河沿岸典型的重工业城市,火力发电、化工和造纸等工业门类齐全,因此城市废水中的重金属种类繁多且排放量甚大.研究[ 1]表明,镉(Cd)已成为黄河乌拉特前旗段水体的主要重金属污染物之一,在丰水期,上覆水中Cd的含量超过地表水环境质量(GHZB1-1999)Ⅲ类水标准4~6倍.Cd是水体中毒性最大的重金属元素之一,活泼的化学性质决定了其具有较强的迁移转化能力[ 2].联合国环境规划署 ( UNEP)提出12种具有全球性意义的危险化学物质,其中Cd被列为首位[ 3].水体受 Cd污染可导致农作物 和鱼类产量下降,并通过食物链危害人体健康,长期污染还会破坏生态系统. 水体表层沉积物是水体中Cd的重要蓄积库,在环境条件改变时,束缚在沉积物中的 Cd可重新释放,造成二次污染[ 4].Cd在表层沉积物上的吸附主要受矿物组成的影响,水铁矿是表层沉积物矿物组成成分之一,水铁矿含量是影响沉积物吸附Cd的重要因素.在自然环境中,水铁矿以多种矿物形式存在[ 5]. 在去除水体重金属时,一般采用人工合成的水铁矿作为掺杂吸附剂,在碱性条件下形成 Fe(OH) 3 胶体,从而发生吸附共沉淀,这样既能起到良好的吸附作用,又不会引入新的污染.将此法应用于受重金属砷污染的水体的研究较为广泛[ 6-9],但对黄河沉积物吸附镉的研究甚少.表层沉积物对重金属的吸附同时受水体 环境,如温度、 pH 和吸附时间等因素的影响[10].本文探讨了黄河乌拉特前旗段表层沉积物对Cd的吸附及其影响因素,从而得出最佳吸附条件,并在最佳吸附条件下对比分析了掺杂水铁矿前后沉积物对Cd的吸附影响,从而为将人工合成水铁矿应用于重金属的吸附提供实验数据,并为掺杂水铁矿沉积物处理Cd污染的水体提供一定的理论依据. 1 实验部分 1.1 样品的采集与预处理 采样点位于内蒙古乌拉特前旗,用箱式拉力采泥器取表层0~10cm 沉积

参考文献

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