孔隙介质对镉与镍的吸附行为研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyslymx2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
再生水补给地下水有利于解决水资源短缺的问题,但是水中所含的Cd和Ni等重金属也因此可能被输入到土壤及地下水环境中从而产生污染。将蒙脱土或生物炭添加到实际土壤中,可通过吸附作用降低重金属的迁移风险。本研究运用间歇平衡法进行批实验,结合相关性分析,探究了Cd和Ni在蒙脱土、河沙、生物炭等孔隙介质上的吸附容量及机理。本研究成果对评估Cd和Ni在不同介质中的环境行为和迁移风险具有一定意义。主要研究结论如下:(1)蒙脱土对重金属Cd、Ni具有较强的吸附能力。在Cd和Ni单独存在的溶液中,Cd和Ni的最大吸附容量(Qmax)可以分别达到214和252μmol/g;在二者共存溶液中,则分别为128和188μmol/g。Cd和Ni主要与蒙脱土中的Ca2+和Mg2+发生交换。此外,蒙脱土表面带负电,与两种阳离子态重金属之间还存在静电引力。蒙脱土对Ni的吸附能力略强于Cd,主要是由二者的离子形态差异所致。在二者共存溶液中,Cd主要存在形式为CdCl+,而Ni几乎全部以自由态的Ni2+存在,因此Ni更容易与蒙脱土发生静电吸附和离子交换作用。(2)河沙对Cd和Ni共存条件下的吸附容量分别为2.56和13.2μmol/g,主要原因是其中含有少量蒙脱土和方解石,Cd主要通过阳离子交换作用吸附于河沙表面。相同的实验条件下,河沙中的蒙脱土阳离子可交换容量低于商用蒙脱土,使其对Cd的吸附量偏低。Ni在河沙上的主要吸附机理除阳离子交换作用外,还可能存在一定的共沉淀作用,因此同等条件下河沙对Ni的吸附量比Cd的高。(3)在Cd和Ni共存溶液中,碳化温度为300、500和700℃的小麦秸秆生物炭对Cd的吸附容量(分别为15.6、33.8和95.2μmol/g)明显高于Ni(分别为12.0、25.4和57.7μmol/g)。碳化温度为300℃的生物炭的主要吸附机理是与含氧官能团的表面络合作用以及阳离子交换作用;碳化温度为500和700℃的生物炭的主要吸附机理是静电作用(包括与芳香环结合)和共沉淀作用。
其他文献
目前,国内主要生产的还是大流量的气体超声波流量计,由于技术问题,小流量研究较为缓慢。针对超声波流量计测量精度低、稳定性差的问题,运用PID控制算法与硬件电路相结合的方
水果营养物质含量丰富,是人们日常生活中不可缺少的食物来源之一。质地是水果的重要质量属性之一,但在水果采后加工贮藏过程中由于自身生理生化活动的进行,水果极易发生质地
低速重载齿轮被广泛应用于机械、冶金、采矿等重大装备中。由于在使用过程中会经常出现负荷过大、偏载以及轮齿表层下的缺陷引起应力集中等情况,使得其根部受到脉冲循环的弯
碳纳米管和石墨烯是近年来纳米材料领域的热点研究对象,碳纳米管是一维材料,石墨烯是二维材料,由于它们优异的力学,电学和化学性能,在材料学、微纳米器件等方向都得到了广泛
随着化石能源的加速枯竭,新能源也越来越被其他国家所关注,光伏发电因其污染少、零排放的优点逐渐走进人们的视野。由于光伏发电系统外部环境的多变性与内部模型的复杂性,极
由于传统加工技术的局限性,对于新型材料、难加工材料、容易变形材料等,传统的加工方法很难处理。并且随着科技的进步,对于45钢、钛合金等常用材料的处理加工,传统的加工方法
区域路网是地区社会经济发展的基础,是实现区域发展一体化的重要支撑,其交通运输特性自然会受到政策和相关经济活动的影响。改革开放以来随着我国社会经济的快速发展,区域交
《全国土壤污染状况调查公报》表明,重金属是我国农田土壤污染的主要类型。近年来,随着城市化的加速发展,长三角农田土壤及农产品重金属超标问题日益突出,对人体健康构成了潜
含氯挥发性有机物(CVOCs)因来源广泛、急性毒性强、难降解、易形成多氯副产物等性质而备受广泛关注。目前催化氧化已成为当前CVOCs治理行业研究、应用的主流技术和发展方向,而
钙钛矿因其带隙可调使其具备优异的光电性能,从而成为良好的发光材料。又因制作成本低等特点在商业界广受欢迎。但由于制作的影响导致量子产率相对低,所以钙钛矿在应用方面存