-
题名风化煤固定化微生物材料对铅的吸附特性及机理
- 1
-
-
作者
焦子乐
李建华
陈潇晶
卢晋晶
郜春花
徐明岗
-
机构
山西农业大学生态环境产业技术研究院/土壤环境与养分资源山西省重点实验室
山西农业大学资源环境学院
山西大学黄土高原研究所
-
出处
《山西农业科学》
2024年第1期94-100,共7页
-
基金
国家重点研发项目(2020YFC1806504-03)
山西省自然科学基金面上项目(202103021224137)
+1 种基金
山西省博士来晋奖励项目(SXBYKY2021089)
山西农业大学博士科研启动项目(2021BQ48,2021BQ49)。
-
文摘
风化煤固定化微生物材料较游离微生物能更好地钝化重金属。研究旨在探究风化煤固定化微生物材料的铅吸附性能及机理,为其污染场地应用提供理论指导和依据。以风化煤固定化微生物材料为对象,通过批量吸附试验系统研究材料的用量、pH、吸附时间和铅溶液质量浓度对其吸附性能的影响,并采用动力学、热力学模型拟合的方式描述铅吸附过程,结合扫描电镜和红外光谱技术对吸附机理进行探究。结果表明,风化煤固定化微生物材料用量为0.4 g/L、pH值为4、吸附时间大于12 h时,在200 mg/L铅溶液中吸附性能最优,最大吸附量达到338 mg/g;拟二级动力学模型和Langmuir模型显示,该吸附过程以化学吸附为主,且铅离子以单分子层的形式排列;热力学分析表明,该反应是自发的吸热反应,温度升高会促进反应的发生。材料表面钙、钠等元素的离子交换作用及羟基、羧基、羰基、酰胺基等活性基团的络合沉淀作用,促进了风化煤固定化微生物材料的铅吸附作用。在铅质量浓度为200 mg/L,材料用量为0.4 g/L、pH值为4、吸附时间大于12 h时,可实现材料吸附性能的最大化。材料表面的Ca、Na等元素与铅的离子交换作用以及羟基、羧基、羰基、酰胺基与铅的络合沉淀作用是其主要作用机制。
-
关键词
铅污染修复
固定化微生物材料
吸附特性
动力学模型
热力学模型
吸附机制
-
Keywords
lead pollution remediation
immobilized microbial materials
adsorption characteristics
kinetic models
thermo⁃dynamic models
adsorption mechanism
-
分类号
X53
[环境科学与工程—环境工程]
-
