重金属范文第1篇
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所的研究人员日前发现了一种新型磁性材料, 能够捕集土壤中的重金属, 将其转化为具有磁性的固体物。
该材料由微米磁性颗粒、硅烷偶联剂和氯乙酸钠合成制备, 具有捕集转化、磁选分离的功能, 具备对土壤化学扰动小、捕集速度快、磁分离操作简单、材料制备和再生方法简单等优点。实验证明, 该材料可捕集土壤中的镉、锌、铅、铜、镍等多样形态的重金属化合物, 并转化形成磁性固体物分离净化, 其中镉、铅重金属污染移除率分别为84.9% 和72.2%, 固体物的回收率可达98.7%。该材料有助于用磁选分离的方法从土壤体系中移除净化非磁性重金属, 并发展成为一种快速移除土壤重金属污染的净化修复方法。
重金属范文第2篇
1 电镀废水的来源和性质
根据电镀过程, 电镀废水的主要来源一般为前处理的废水, 电镀层漂洗废水, 处理后的废水和废镀液4种。金属电镀的前处理主要包含表面的整平, 化学或电化学脱脂, 酸洗等等。脱脂处理通常使用诸如氢氧化钠, 碳酸钠, 磷酸钠等碱性化合物, 以除去某些矿物油, 一般来说还要添加一些乳化剂。在除油的过程中会产生废水, 其主要都为含有油和其他有机化合物的碱性废水。而作为电镀废水的主要来源的镀层漂洗水, 在废水的排放当中占据了百分之八十以上, 同时, 还是造成重金属污染的主要原因。金属盐和络合剂, 以及不同种类的金属的硫酸盐、氟硼酸盐等等形成了电镀液的主要成分。另外, 还会加入一些有机化合物从而达到改善镀层性能的目的。所以, 镀件的漂洗废水中, 也包含一部分有机物质。同时, 如果镀件的物理形状、电镀液的配方、电镀操作方法等相关因素发生变化, 那么废水的排放量、重金属离子的种类与浓度也会发生改变, 尤其是对废水中的重金属浓度会产生重要的影响, 对以后的回收和处理会产生直接的负面影响。
镀层后处理主要包括漂洗之后的钝化、不良镀层的退镀以及其他特殊的表面处理。钝化液常采用一定浓度的铬酐、硫酸、硝酸混合溶液, 因此钝化漂洗废水为含六价铬的酸性废水。此外, 不良镀层的退镀在电镀作业中也经常会碰到, 退镀漂洗废水中含有六价铬、铜、镍等重金属及硫酸、氢氧化钠等酸碱物质及某些有机添加剂, 退镀漂洗废水复杂多变, 水量也不稳定。
2 电镀废水中重金属的回收分离技术
2.1 离子交换法
离子交换法是通过离子交换反应把交换剂与水中的离子进行置换, 从而让水中的金属离子得到去除的一种处理方法。我国从二十世纪六十年代就开始了对此项技术的相关研究, 从七十年代后期开始, 因为环境污染问题越发严重, 急需解决, 使得该技术得以进一步的发展, 如今, 作为处理电镀废水和回收重金属的有效方法, 已经得到了广泛的应用。目前, 离子交换树脂技术的得到了进一步的发展, 已经成为了镀镍漂洗水处理的有效方法, 得到了电镀行业的认可。第一, 通过阳离子交换柱来除去废水里面的镍离子。如果树脂被废水饱之后, 可以让硫酸等溶液再生树脂, 从而让树脂对镍离子的的交换能力得到恢复, 再次进行废水的处理。例如, 采用此方法处理镍含量小于1g/ L的冲洗水, 经过处理后的水, 可以在生产当中重新使用。
近年来新型大孔型离子交换树脂和离子交换连续化工艺得到了进一步的推广和应用, 对于镀镍废水与金属镍盐的处理与回收方面, 因其去除效率高, 出水水质好, 还可以循环使用, 具有了无法比拟的优势。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电镀工艺调整和净化后能回用于镀槽, 总的来说实现了闭路循环。
2.2 膜分离技术
膜分离通常包含:反渗透膜, 超滤, 纳滤和电渗析。在上个世纪六十年代, 就已经采用此种技术进行金属元素的分离, 因为, 该技术节能、高效, 不会造成二次污染等诸多优点, 现如今已成为十分重要和先进的化工分离技术, 得到了不断的推广和应用, 不过此种技术对膜的要求也比较高。对于采用膜分离技术处理以后的废水以及浓缩之后的重金属也能够进行再次的回收与利用。
例如, 依据相关数据显示, 使用3级反渗透膜分离技术浓缩电镀废水后, 对镍和水的回收率非常高, 分别达到了百分之九十七和九十八以上, 很好的解决了电镀废水的污染问题, 同时还取得了一部分的经济效益。与此同时, 还可以使用2级反渗透膜分离技术对电镀镍漂洗水进行闭路循环回收, 也可以达到废水与金属同时进行回收的效果, 实现了废水的零排放。
纳滤也是膜分离技术中的一项, 和反渗透膜技术相比可以进一步降低能量的消耗。根据相关研究显示, 应用前景十分的广泛。然而, 纳滤技术的稳定性还需要进一步提高, 希望将来可以加强这方面的研究。
电渗析, 它将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间, 并用特制的隔板将其隔开, 组成除盐 (淡化) 和浓缩2个系统, 在直流电场作用下, 以电位差为动力, 利用离子交换膜的选择透过性, 把电解质从溶液中分离出来, 从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。例如, 用电渗析技术处理含铬电镀废水, 有效净化了漂洗废水, 回收Cr6+离子等, 废水中的Cr6+达到国家废水排放标准。但是电渗析在废水净化和金属回收上的应用多数还须联合其他技术, 如离子交换等。
3 电镀废水处理技术的发展趋势
3.1 开展可持续发展经济, 进一步加强对清洁生产技术的研发;增加电镀材料, 资源的综合利用;在电镀废水的来源上, 减少重金属污染物的总量, 同时通过对整个生产流程的控制, 采取综合的废水处理措施, 从而达到电镀废水零排放的标准。
3.2 全面、综合一体化技术已经成为了电镀废水处理技术以后的发展重点。由于电镀工艺上的差异, 使得电镀废水的种类更加的广泛, 因此, 单一的废水处理方式已经无法满足实际要求。于是, 全面、综合的一体化废水处理技术, 在这种情况下得到了推广和应用。
4 结语
总之, 去除电镀废水中的重金属离子, 可以进一步降低废弃物的排放, 减轻对环境的污染。而且由于众多新技术、新方法的不断发展与应用, 使得对废水的回收与利用得到了进一步的加强, 为我国的可持续发展的提供了有力的技术方面的保证, 因此, 应该进行不断的推广和应用。
摘要：电镀废水当中一般含有多种重金属离子, 比如, 铬、铜、镍等等, 同时还包括酸、碱、氰化物等多种有毒物质, 没有进行处理的废水如果直接排放, 就会引起周围水源的污染, 影响人们的正常生活。因此, 本文结合多年的实践经验, 重点探讨了电镀废水中重金属的回收处理技术, 以供参考。
关键词：电镀废水,重金属,回收,处理
参考文献
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[2] 姜叶琴.重金属废水处理中的应用[J].环境科学与技术, 2002 (03) .
重金属范文第3篇
1 重金属废水的污染及其危害
1.1 铅污染
水体中的铅离子主要来源于蓄电池、冶金、五金、机械等工业废水。水体中的铅元素是完全不能降解的,对生态环境造成了极大的危害,被划为第一类污染物;镉污染,水体中的铬元素主要来源于采矿、制革、电镀和印染等工业生产及燃料燃烧所产生的含铬污染物的废气、废水与废渣。铬的毒性与其存在的价态有关,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,三价铬和六价铬可以相互转化。铬是人体内必需的微量元素之一,它在维持人体健康方面起关键作用。铬对人体十分有利的微量元素,不应该被忽视,它是正常生长发育和调节血糖的重要元素。
1.2 重金属污染的特点与危害
重金属污染主要是通过废水排出到环境中,对环境造成一定的危害。它以各种各样的存在形态之间可以随着水环境条件的改变而产生转化,具有多形态的特点。重金属污染具有以下特点:
(1)重金属通过生物体进行大量的富集。重金属离子通过吸附作用而沉淀富集到河流中,对人体的产生严重的威胁。经过庞大的食物链的反应,它通过食物、水体积累造成慢性中毒,严重危害人体和动植物的健康和生存。
(2)重金属离子毒性是具有长期性的。在自然界中,食物链可以将一些微量的重金属元素通过沉积,富集起来,转化为毒性强的有机化合物,如在天然水体中的无机汞可以转化为毒性更强的甲基汞。
(3)微量重金属元素可产生毒性。铅离子的大量摄入会对人体的神经、消化、血液、生殖等方面造成一定危害;铜离子会对导致肝炎症状,严重时会出现小脑运动失调和帕金斯综合症;当人体内的锌含量过高时,会降低人体的免疫能力。
1.3 处理重金属离子的方法
1.3.1 共沉淀法
共沉淀方法处理重金属主要是采用氢氧化钠、难溶盐、铁氧体沉淀。氢氧化物沉淀法完全是依靠沉淀重力的作用。铁氧体法是向水中加入铁盐,使污水中的重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体共沉淀。硫化物沉淀法是通过加入硫化物沉淀剂使重金属离子以沉淀形式析出。这种方法工艺简单、设备要求不高、高效率、快速分离,它能处理高浓度的重金属离子和大量重金属工业废水。
1.3.2 吸附法
吸附法是指利用多孔性结构的材料来处理重金属废水的方法。吸附法只发生在固液界面,通过吸附剂与吸附质之间的作用力,从而是吸附质被富集在吸附剂上。该法具有方便、易于操作、设计简单、速度快、吸附量大、处理效率高等特点,以免造成二次污染,吸附法被广泛的应用在吸附重金属离子中。
1.3.3 离子交换法
离子交换法是指在液相中的重金属离子与固相的离子之间发生的可逆性离子交换的过程。它是一种多孔性功能高分子材料,能够与溶液中的离子进行交换,从而达到减少重金属离子的目的。它具有处理污水量大、出水水质好,可回收水和重金属离子,但其缺点是交换树脂成本高、选择性能不太理想。
1.3.4 膜分离法
自从Nollet发现了膜分离现象后,生物膜受到了广泛的关注。它采用一种特殊的半透膜,利用化学位差和膜的选择性透过作用对物质进行分离、分级、提纯的效果。膜技术作为一门新型的分离技术,具有低耗能、无二次污染、装置简单、操作容易,便于维护和出水水质好且稳定等优点。
2 去除重金属离子的吸附材料
2.1 沸石
天然沸石具有一定的吸附和交换能力,每一种沸石都有大小均一的孔道,大约在0.3-1nm之间,只能通过相对应的分子。沸石具有良好的应用前景,它被广泛用于土壤改良剂、污水净化剂,以及废水中重金属、有机物、染料等污染物质的去除。沸石在全球许多国家都有丰富的资源,为很多产业都带来了方便。
2.2 壳聚糖
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物,可生物降解,无毒,分子中带有大量的活性基团,如氨基、羟基。与金属的结合能力很强,大量的存在于自然界中,如甲壳类动物外骨骼、虾壳、螃蟹趋势。壳等都成为生产壳聚糖的最好的原料来源。进一步研究壳聚
糖在环境保护事业上具有重要的角色,近些年来,越来越多的科研人员都在利用壳聚糖作为处理重金属离子废水的重要材料之一。
2.3 膨润土
膨润土是以蒙脱石为主要成分的黏土矿物,由于其具有良好的吸附性和粘结性、较大的比表面积,可以从水中吸附重金属,因此可作为一种很好的含重金属废水原材料。天然膨润土表面的硅氧结构具有强的亲水性,且具有较大的层间距。因此,膨润土的吸附和离子交换只能发生在表面空隙中。
2.4 农业废弃物
目前,国内外研究使用的农业废弃物主要有米糠、稻壳、麦麸、麦壳、木屑、树皮、花生壳、椰壳、核桃壳、棉籽壳、废茶叶、玉米芯、甘蔗渣、果皮、豆壳、秸秆、板栗等,并且农业废弃物中含有大量的纤维素对重金属离子有较好的吸附性能。农业废弃物中的大量生物质能通过多种途径将重金属离子吸附到其细胞表面。
3 展望
开发廉价、高效、可以循环使用的吸附剂将是吸附研究的一个重要方向。重金属水质比较复杂,且水体中含有多种重金属离子,在处理过程中应该考虑如何将传统方法与新工艺结合起来,形成新型工艺。将处理后的重金属回收利用,以达到经济效益和环境效益相统一,是今后重金属废水处理技术的发展
摘要：重金属离子的污染已经成为我国环境污染中最为严重的污染物之一。本文介绍了重金属废水的危害、分类以及主要的处理方法的应用,还有吸附重金属离子的几种吸附性材料,以及目前应用效果最广泛的吸附剂。因此,需要制备一些高效、环保和廉价的吸附材料来降低重金属对人类健康所带来的危害和对生态环境的破坏。
关键词：吸附材料,重金属,废水
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重金属范文第4篇
有研究表明,一个环境优良的城市,林木覆盖率应达到40%;加强城市的生态建设,搞好城市绿化,才能让城市实现可持续发展。乡土植物最能适应当地气候、土壤等生态环境,是城市园林绿化的首选植物。广东自然条件优越,植物种类繁多,维管植物有8000多种,其中有着丰富的园林绿化优良乡土树种。同时,广东乡土树种大多为阔叶喜光树种,喜温暖湿润气候,主根发达,须、侧根少,深根性好[3] ,生物量大,从中筛选污染修复种类具有坚实的物质基础。本研究选取的六种供试材料是广州地区常见的绿化用乡土树种,采用田间盆栽模拟实验的方法,探讨乡土树种对重金属的积累特性、土壤重金属复合污染状况对植物富集系数的影响以及富集系数与植株生物量的相关情况,以期从乡土植物中筛选出具有修复利用潜力的种类,为城市污染土壤修复提供基础资料。
1材料与方法
1.1对照土壤
试验场地设在广东省农业科学院内(113°04′E,23°08′N),属亚热带地区海洋性季风气候,年平均气温23°C,年均降水量1860 mm,全年无霜,光照充足,雨量充沛。采用本院内鸡笼山的表层土壤为实验用土,土壤类型为红黄壤土。土壤基本理化性质测定结果:土壤p H=6.15,有机质含量为18.7 g/kg,全N、全P、全K含量分别为0.965,0.657,24.7mg/kg。以未添加重金属的土壤作为对照。
1.2污染处理土壤
土壤模拟Cd-Pb-Cu复合污染模式,往对照土壤中添加一定浓度重金属作为污染处理。具体方法是:均匀剥离地表土壤,自然风干后过4 mm筛,往土中投加Cd、Pb、Cu三种重金属,形态分别为Cd Cl2·2.5H2O、Pb(CH3COO)2·3H2O和Cu SO4·5H2O,试剂均为分析纯等级。根据土壤背景值情况,重金属质量分数分别达到1.8 mg/kg、350 mg/kg和300 mg/kg,Cd是国家土壤环境质量标准二级标准的3倍,Pb超过二级标准,Cu是二级标准的3倍,处于轻度污染状态(见表1)。三种重金属均配成水溶液投加在土壤中,每3 d将土壤彻底翻动1次,并始终保持湿润状态,平衡30 d后待用。
根据土壤肥力状况,对照土壤及污染处理土壤均加入适量商品有机肥,有机肥的N、P、K总含量≥7%,有机质含量≥30%,施用量为300 kg/667 m2。土壤装入塑料盆中(φ=32 cm,H=25 cm,配φ>32 cm、可分离的盆托),每个盆内装土10.0 kg。
1.3供试植物
采用六种广东绿化用乡土树种为供试植物,即香樟(Cinnamomum camphora)、石斑木(Rhaphiolepis indica)、红花羊蹄甲(Bauhinia blakeana)、小叶榕(Ficus concinna)、构树(Broussonetia papyrifera)、人面子(Dracontomelon duperreanum)。2014年4月初,选取大小一致、生长健壮、无病虫害的一年生幼苗,剪去主根,将幼苗根系浸泡于ABT生根粉溶液中(质量分数为50 mg/kg),处理时间为8 h。将浸泡处理后的树苗在基质(耕作土、细河沙质量比为3∶1)中扦插培育,待苗木长出10~12 cm长的新芽后,选取长势均匀一致的幼苗备用。
1.4试验方法
(1)2014年5月中旬,选择长势均匀的六种植物幼苗分别栽种在对照土壤和加有三种重金属处理土壤的盆中,每盆栽种1株植物,每个处理设置12次重复,置于半控制性的遮雨塑料大棚栽培,根据盆土干湿情况,不定期浇灌不含Cd、Pb、Cu等重金属的自来水,每次浇水避免过多的水渗漏出培养盆,盆托内的水要回浇至培养盆土内,以免重金属流失。
(2)处理4个月后,于2014年9月中旬整株收获植物,植株表面先用自来水冲洗,再用去离子水反复冲洗。晾干材料表面水分,将植株置于牛皮纸袋中,先放入105℃烘箱杀青,30 min后将烘箱温度降至70℃,处理12 h,待样品至恒质量后取出。将样品分为地上部和根部,分别称量干质量,然后磨碎混合均匀。
(3)按照Chen JF等[4] 的方法消解,火焰原子吸收分光光度计法测定重金属质量分数。
富集系数BCF=植株中重金属质量分数/土壤中重金属质量分数
1.5数据处理与统计分析
实验数据采用Excel XP、SPSS 19.0进行处理和统计分析,采用单因素方差分析的最小显著性法(LSD)对不同处理间的差异性进行显著性检验。
2结果与分析
2.1植物生物量
六种植物种植在对照与处理土壤上相比,外观整体长势一致,地上部及根部生物干质量两者也没有显著差异(P<0.05),构树的地上部干重、石斑木和小叶榕的根部干重在处理土壤上还略有增加(见表2),表明植物虽然受到重金属污染但生长正常,未受明显抑制。
2.2植物体及其不同部位对重金属的吸收特点
富集系数反映了植物对重金属的积累能力,富集系数越大,单位重量内能积累越多的重金属。由表2可见,不同乡土植物种类以及同一种植物不同器官对重金属的吸收能力明显不同:对照土壤中,三种重金属质量分数很低,香樟、构树、人面子根部Cd的富集系数大于1,石斑木地上部及根部Cd富集系数均大于1,香樟根部的富集系数远远大于其余9种植物;小叶榕根部Pb的富集系数大于1;污染土壤中,植株内三种重金属质量分数大幅提高,且香樟、小叶榕、构树、人面子根部Cd的富集系数大于1,石斑木地上部及根部Cd富集系数均大于1;香樟、小叶榕、构树根部Pb的富集系数大于1;小叶榕根部Cu的富集系数大于1。从植物地上部和根部对重金属的富集系数看,均表现为根部富集系数大于地上部富集系数。
2.3富集系数与土壤重金属质量分数的相关性
表3为六种植物对三种重金属的富集系数与土壤重金属质量分数的相关系数。由表可见,地上部与根部的重金属富集系数与土壤中重金属质量分数均表现极显著相关,且地上部和根部相关系数接近。
由表4可见,六种植物对三种重金属的富集系数与植株地上部及根部生物量均没有显著相关关系,说明生物量大小与植株内重金属质量分数无关,生物量大的植物也可以富集更多的重金属。
3结论与讨论
(1)植物地上部和根部干重与对照没有显著差异,表明轻度Cd-Pb-Cu复合污染不显著影响植物生长,说明香樟、石斑木、红花羊蹄甲、小叶榕、构树、人面子这六种乡土植物对土壤重金属污染有较强的耐受性,没有受到毒害,特别是石斑木和小叶榕的根部干重还略有增加,表现出比其余植物更强的耐性特征。六种植物根部富集系数均高于地上部富集系数,表明根系比茎叶部能积累更多的重金属,这可能也是大部分植物对污染物的普遍反应。耐性强、根系发达的植物可以优先考虑作为植物稳定修复的筛选对象。
(2)污染土壤中,除了红花羊蹄甲,其余植物对Cd的富集系数大部分高于或接近对Pb和Cu的富集系数,表明Cd具有更强的活性和迁移性,适合利用高生物量植物进行提取修复,即通过收割地上部将重金属移出土壤,从而达到降低污染程度的目的。对迁移性不强的Pb、Cu也可以通过改善土壤微环境等措施提高活性,促进植物吸收效率。如结合施肥、培土等作业,搅动土壤,改善根际圈环境,促进根系发育,加大与污染物的接触面积,促进吸收;适当降低土壤p H值,提高金属可溶性,增加土壤溶液中的重金属浓度,也能促进植物吸收。还有研究表明,EDTA能够促进土壤中Pb的移动性,从而促进油菜植物对Pb的吸收[5] ;加入改良剂(CaC O3)和有机肥(菜枯)能使生长在Pb、Zn尾矿污染土壤上的4种草坪草Cu的质量分数上升[6] 。
(3)六种植物地上部与根部的重金属质量分数与土壤中重金属质量分数均表现极显著相关,而富集系数与植株生物量没有显著相关关系,表明在不受毒害情况下,提高土壤重金属质量分数,植物能吸收更多重金属,同时生物量大的植物也可以积累更多的重金属。六种植物地上部富集系数均小于根部富集系数,不是传统意义上的超富集植物,但从地上部与根部的生物量比例看,植株吸收的重金属总量的50%以上分布在可收割的部位,也能达到提取修复的目的。因此植物修复技术走向工程实践的主要任务是筛选与开发大生物量、富集重金属能力强且具有观赏性的复合型修复植物[2] 。乡土树种生命旺盛,吸收光、水、肥的能力强,生长迅速,能积累极大的生物量,是筛选修复植物的理想种类。
(4)在广东,清洁土壤只占11%,轻度污染耕地占耕地总量的77%,重度污染耕地占耕地总量的12%左右[7] ,Pb污染最为普遍,Cd和Cu是主要的污染物[8,9] ,土壤修复刻不容缓。城市土壤同样成为制约城市生态功能发挥的制约因素,土壤质量急需提升。园林绿化对改善人们生活环境、美化城市、维护生态平衡起着重要作用。乡土树种在园林中栽培应用易获得良好生长,养护成本低廉,能保持优良的生长发育特性和世代相传的稳定性,不构成对生态安全的危害,具有适地适树和可持续发展的生态价值。
摘要：有针对性地选取广东地区常见的六种绿化乡土树种进行重金属富集特性试验研究。在轻度污染的Cd-Pb-Cu土壤上,六种植物生物量均未显著下降。植物重金属富集系数与土壤重金属质量分数相关,与植株生物量没有显著相关关系。香樟、小叶榕、构树、人面子的根部Cd的富集系数大于1,石斑木地上部及根部Cd的富集系数均大于1;香樟、小叶榕、构树的根部Pb的富集系数大于1;小叶榕的根部Cu的富集系数大于1。六种植物对重金属均有不同程度的富集能力,且表现为根部富集能力大于地上部,并非超富集植物。抗逆性强、根系发达、生物量大的乡土树种可作为修复城市低Cd-Pb-Cu复合污染场地的园林植物。
关键词：乡土树种,重金属污染,植物修复,生物量,质量分数,富集系数
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重金属范文第5篇
玉米 (Zea mays L.) 属于单子叶植物纲, 禾本科, 是一种在全世界范围内广泛种植且产量较高的作物, 我国总产量约占全球总产的20%左右。
本实验以玉米为材料, 采用室内培养法, 研究了在不同浓度的三种重金属 (Cd2+、Cu2+、Pb2+) 处理10d、15d和20d时对玉米幼苗生长的影响, 比较分析了3种重金属对玉米幼苗的根长、苗高的毒害程度的差异。研究结果有利于指导农业生产中较早地发现重金属的毒害, 同时为选择玉米耐性品种提供实验依据。
2 材料与方法
2.1 供试材料
供试材料为“浚单22”玉米种子, 由山西省农科院提供。
2.2 实验方法
2.2.1 材料培养和重金属处理
(1) 选取颗粒饱满均匀的玉米种子。
(2) 用5%的次氯酸钠溶液消毒30min后, 用去离子水将种子反复冲洗。
(3) 然后将其置于30℃的温水中浸种4h。
(4) 再将恒温培养箱调至28℃, 将种子置于其中避光保存。
(5) 待种子发芽后每盆10粒种植于口径为20cm的塑料培养盆中。
(6) 分别以1/2霍格兰氏营养液配制的10mg/L、50mg/L、100 mg/L、200mg/L的Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液处理10d、15d、20d, 对照用1/2霍格兰氏营养液处理, 所有处理均在光照培养箱中培养, 每12h加一次处理液。每个样品做3次重复。
2.2.2 测定方法。每个处理分别在培养10d、15d、20d时随机取其中20株幼苗测量主根长和苗高。
3 结果与分析
3.1 处理10d后不同浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的影响
从表1可知, 重金属胁迫10d, 各处理玉米幼苗的根长和苗高均受到了不同程度的抑制, 且重金属浓度越高, 苗高和根长越小, 10mg/L浓度的Cu2+对玉米根长和苗高、Pb2+对玉米苗高具有一定的刺激作用。
重金属浓度越高, 苗高逐渐降低, 而各处理的根长与对照比较, 在10-50mg/L浓度处理下差异不显著, 在100-200mg/L的处理中与对照存在显著差异。由此说明三种重金属在100-200mg/L的处理下对玉米幼苗根长的影响比对苗高的影响显著, 但不同种类重金属的毒害对根长和苗高的影响差别不大。
*P<0.05表示与对照比差异显著
*P<0.05表示与对照比差异显著;**P<0.01表示与对照比差异极显著
3.2 处理15d后不同浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的影响
从表2可知, 重金属胁迫15d后, 苗高和根长均随三种重金属处理浓度的增加而降低, 幼苗的生长和根长与对照相比明显受到了抑制。
经t检验, 各处理与对照相比差异不同:在10mg/L的处理中三种重金属与对照差异不显著。在50mg/L的处理下, Cd2+和Pb2+对玉米的抑制作用强于Cu2+;在100-200mg/L的处理下三种重金属对苗高和根长产生较大的毒害作用。
从根长与苗高比较, 所有处理的苗高均大于根长, 说明根系所受到的毒害作用比地上部分严重, 这可能与根系是离子的主要吸收器官有关。
3.3 处理20d后不同浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的影响
*P<0.05表示与对照比差异显著;**P<0.01表示与对照比差异极显著
从表3可知, 重金属胁迫20d后, 玉米幼苗的生长明显受到了抑制, 并且随着处理浓度和处理时间的增加, 抑制作用增强。
在10mg/L时, Cd2+和Pb2+对玉米苗高的抑制作用强于Cu2+;
在50 mg/L时, 三种重金属对苗高和根长产生的毒害作用更加明显, 在此浓度下对根系的毒害作用比地上部分大, 伤害程度为Pb2+>Cd2+>Cu2+;
在100mg/L的处理下, 三种重金属对根长抑制程度与对照相比的降低值均大于苗高的降低值, 在此浓度下, 三种重金属对根长抑制程度比对苗高的严重, Pb2+>Cd2+>Cu2+;
在200mg/L的处理下, 苗高和根长均最小, 说明所受的毒害作用最大;三种重金属对根系的毒害作用差别不大, 但对于苗高, Pb2+>Cu2+>Cd2+。
结束语
低浓度 (<10mg/L) 的Cu2+在短时间 (10d) 内能促进玉米幼苗的生长, 根系生长会随着重金属浓度的增大和处理时间的延长而明显受阻。这说明植物幼苗的根系生长对Cu2+非常敏感, Cu2+会对其产生显著的抑制作用, 这与齐雪梅 (2006) [1]的研究结果“在Cu2+>10mg/L时根系开始变黄, 变粗, 随着Cu2+浓度增大, 这种现象更为明显”相一致。
随着处理浓度的增加和处理时间的延长, 不同浓度Cd2+、Cu2+、Pb2+对玉米幼苗的根长和苗高的抑制作用也增强;由于重金属被植物吸收的主要途径是通过根, 大量的重金属分布在根中[2], 较少向地上部分运输, 因此相对于苗高, 三种重金属对玉米根长的抑制作用更强。
三种重金属中, Pb2+对玉米整体的毒害作用最大, 其次为Cd2+, Cu2+最轻。
摘要：本实验研究了不同浓度 (10 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200mg/L) Cd2+、Cu2+、Pb2+处理10d、15d、20d后, 对玉米幼苗的根长、苗高的影响。
关键词：重金属,玉米,根长,苗高
参考文献
[1] 齐雪梅, 李培军, 刘宛, 可欣, 尹炜.Cu对大麦和玉米的毒性效应[J].农业环境科学学报, 2006, 25 (2) :286-290.
重金属范文第6篇
重金属离子废水的主要来源是煤矿、金属硫化物矿、铁矿、冶金等生产企业, 这些生产废水往往是多种废水的混合, 包含有众多的重金属离子, 处理起来较为困难, 并且对环境污染严重, 其对环境污染的主要特点有以下几个方面。
(1) 重金属污染物在自然环境中不能够自行分解, 只能发生形态的改变, 而在此过程中其毒性并没有根本消除, 如果含重金属离子废水得不到有效处理, 重金属离子会重返溶于水中, 重新形成危害, 也就是所谓的“二次污染”。
(2) 生物体从环境中摄取重金属, 通过生物链逐渐在高等生物体内富集起来。
(3) 重金属进入人体后能够和生物高分子物质发生相互作用, 并导致生物高分子失去活性, 这样积累在人体造成慢性中毒, 而这种积累性危害往往短期不宜发现。
震惊世界的八大公害事件中, 日本的水俣病 (汞中毒) , 和疼痛病 (镉中毒) 就是重金属离子水没有得到有效处理而带给我们的悲剧, 自20世纪70年代以来, 世界各国高度重视重金属离子废水的治理, 专家们也对此进行了大量的研究工作, 取得了长足的进步, 下面本文就近年来, 对于含重金属离子废水的治理技术取得的进展做一叙述, 以期对我国在这一领域的研究和应用有所帮助。
2 含重金属离子废水的处理技术
经过专家多年的研究, 含重金属离子废水治理取得了较大的进展, 主要的处理方式有以下四种:传统方法、物理处理法、化学处理法、生物处理法, 下面对此一一说明。
2.1 传统方法
含重金属离子废水的传统处理方法主要可以分为两种, 一种是使溶解状态的重金属离子转变成不溶性化合物沉淀, 另一类是在不改变重金属化学形态的前提下进行缩合分离, 比如离子交换法、吸附法、萃取法。
2.2 物理处理法
2.2.1 活性炭吸附法
活性炭具有物理吸附、化学吸附以及氧化还原等功效, 活性炭吸附法就是利用这一原理来除去废水中的有毒有害物质。该法具有投资少、占地小, 处理效果好的优点, 但活性炭吸附速度较慢, 吸附容量较小等不足, 因而不适于处理较高浓度的污染废水。
2.2.2 反渗透法
反渗透法通过对含重金属离子的废水施以较高的压力, 使溶液中的水透过特种半透膜而重金属离子溶质难以透过, 进而实现对废水进行浓缩。该方法投资少、占地面积小、操作容易, 并且可以回收可回收材料, 实现废水的“零排放”。反渗透法运用的关键是制造一种高效长寿的反渗透膜。含重金属离子废水一般为多级逆流漂洗槽中的第一级废水, 经反渗透器及蒸发器联合浓缩后可回到镀槽中循环使用。为避免杂质的积累, 该法最好与离子交换法联合使用。目前, 反渗透法多用于镀镍、镀铜废水的处理。
2.2.3 超滤法
聚合物增强超滤法可使结合了重金属离子的聚合物大分子被超滤膜有效截流。因此, 用不同的水溶性聚合物, 通过不同的聚合物功能团即可在低能耗下有选择性的分离重金属离子。
2.3 化学处理法
2.3.1 离子交换法
离子交换法主要是利用离子交换对废水中阴阳离子的选择性交换作用进行废水处理的方法。该方法的应用范围较广, 几乎所有无机有害离子都可用离子交换法进行处理。处理后的废水可用作镀液补充水或清洗水。若不考虑再生洗脱液的处理, 采用离子交换法可实现无废水排放的“零排放系统”。但是该方法一次性投资高、占地面积较大, 废水中污染物浓度不宜太高。实际运用中, 该法适宜与蒸发浓缩、反渗透、电渗析等方法联合使用, 从而达到更好的含重金属离子废水处理效果。
2.3.2 电渗析法
我们知道对一废水通以低压直流电时, 阴阳离子会定向运动并选择性的透过阴、阳薄膜, 从而将电解质浓缩在一定的区域内, 在另一些区域内得到较纯的水, 这种方法就是电渗析法, 但是该法运用时, 含重金属离子废水中电解质浓度不能过低, 否则不能保证有足够的电导, 从而降低了渗析效率。利用电渗析法, 浓缩液与淡液的浓缩比可达100倍左右, 高于反渗透法, 且浓缩液可回用于镀槽。利用该法需要注意防止膜的堵塞, 因而需对进水严格过滤, 除去固体杂质。
2.3.3 电化学法
电化学法利用通电时阴阳极的电化学反应而使废水中的有毒物分解、氧化还原、沉淀。该法的优点是:设备相对简单, 一个电解槽可兼有氧化、还原、凝聚及上浮等多种功能, 易于自动控制;以电子作为反应剂, 可避免产生二次污染。将电化学法用于环境污染治理已成为人们十分关注的研究领域。其最新的研究成果就是三维电极法。三维电极是在传统二维电解槽电极间装填粒状或碎屑状材料并使之表面带电, 并在其表面发生电化学反应。与传统的二维电极相比, 它能增加电解槽的面积比;提高物质迁移速度;无需加人支持电解质从而避免了副反应的发生和环境污染;产物分离容易;体系内电阻较低、能量利用率高, 为处理低电导、本征动力学速度慢或极限扩散电流小的废水处理系统开辟了一条新的途径。三维电极的缺点是床内电流电位分布不均, 有可能导致局部出现“死区”或发生副反应。但是总体来说, 采用三维电极处理重金属离子废水的前景十分广阔。
2.4 生物处理法
生物膜法是将微生物细胞附着在固体载体上生长繁殖, 并在固体载体上形成膜状生物污泥。当下该法已成为含重金属离子废水生物处理研究领域的主流, 它具有污泥产生量少、参与净化反应的微生物种类多且存活时间长、对废水水质和水量变动适应能力强及运行操作简单方便等优点。它的缺点是, 因死细胞本身无代谢能力, 无法通过基因工程学提高微生物的处理潜力, 吸附过程中不能改变金属离子的化合价, 降低重金属离子的毒性。
3 结语
随着现代化工业的发展, 许多江河湖海以及地下水都受到含重金属离子废水的严重污染, 因而含重金属离子废水的高效处理是我国当前急需解决的问题之一, 也是可持续发展战略所面对的必然课题。本文上述集中处理方法各有利弊, 在我们的实际运用中, 应该针对不同组成、不同污染程度的含重金属离子废水采用不同的治理技术并对各项技术加以藕合, 充分发挥它们的优点, 取长补短, 从而使藕合技术发挥出更好的功效, 这也是我们处理含重金属离子废水的研究方向。
摘要：重金属离子废水污染物是当今世界三大水环境污染方式之一, 这些重金属污染物主要包括汞、铬、铅、锌、铜、钻、锰、钦等。因其进入环境后不能被生物降解, 而是参与食物链循环, 并最终在生物体内积累, 破坏生物体的正常生理代谢活动, 进而危害人体健康。为保证我国经济可持续发展, 创造美好生存环境, 有必要对含重金属离子废水的治理技术进行研究。本文介绍了国内外含重金属离子废水治理技术的研究进展。
关键词：重金属离子,废水治理技术,物理处理法,化学处理法
参考文献
[1] 陈勇生.重金属的生物吸附技术研究[J].环境科学进展, 1997 (6) .
[2] 刘晓波.活性炭三维电极对印染废水的处理研究环境污染治理[J].技术与设备, 2004 (3) .
[3] 李天听.活性炭纤维电化学处理染料废水[J].北京科技大学学报, 2003 (2) .