附著生物膜的棉繩對幾種重金屬的吸附規(guī)律研究.pdf

1、自然水體生物膜主要是附著于水環(huán)境中固相的表面上，由生長發(fā)育著活躍的單一或混合的微生物群體和鐵、錳金屬氧化物、有機(jī)質(zhì)及少量的礦物質(zhì)組成的活性膜。獲取生物膜的人工基質(zhì)不同，其對污染物的吸附效果差異很大。本次試驗(yàn)以董鋪水庫為水源、天然純棉繩為人工基質(zhì)培養(yǎng)生物膜，對附著棉繩上的自然水體生物膜的成分及其對Cu<'2+>、Cd<'2+>、pb<'2+>、Zn<'2+>四種重金屬離子的吸附熱力學(xué)、吸附動力學(xué)特征，對pH、溫度和混合離子等對吸附產(chǎn)生影響

2、的因素進(jìn)行了研究。其主要結(jié)果如下： (1)通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線型擬合，生物膜對四種重金屬的吸附均符合Freundlich(F)和Langmuir(L)吸附等溫式，對四種金屬的吸附能力順序是：pb<'2+>>Cu<'2+>>Cd<'2+>>Zn<'2+>。 (2)生物膜對Cu<'2+>、Cd<'2+>、pb<'2+>、Zn<'2+>四種重金屬離子的吸附均在數(shù)小時內(nèi)達(dá)到平衡，吸附過程符合二級動力學(xué)特征。 (3

3、)通過調(diào)節(jié)吸附液初始pH、溫度及混合離子，對吸附的影響因子進(jìn)行研究，結(jié)果表明： ①隨著pH的改變，附著生物膜的棉繩對Cu<'2+>、Cd<'2+>、pb<'2+>、Zn<'2+>四種重金屬的吸附量亦顯著變化。其中，對Cu<'2+>吸附的最佳pH范圍在5～6，對Cd<'2+>的最佳pH范圍為4～6，對Pb<'2+>的最佳pH范圍是5～6.5，對Zn<'2+>的最佳pH范圍為5～6.5。 ②當(dāng)溫度處于10～30℃范圍，附

4、著生物膜的棉繩對四種重金屬的吸附量均隨溫度升高而有顯著增加，當(dāng)溫度大于30℃時，附著生物膜的棉繩對Cu<'2+>、Cd<'2+>、pb<'2+>、Zn<'2+>四種重金屬的吸附量均呈不同程度的下降。 ③將Cu<'2+>、Cd<'2+>、pb<'2+>、Zn<'2+>四種重金屬離子進(jìn)行兩兩混合，評價在二元混合離子存在的體系中，生物膜吸附能力的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)Cu<'2+>與Cd<'2+>混合，附著生物膜的棉繩對Cu<'2+>的

5、選擇性較強(qiáng)；當(dāng)Cu<'2+>和Pb<'2+>混合，附著生物膜的棉繩對pb<'2+>的選擇性較強(qiáng)；當(dāng)Cu<'2+>與Zn<'2+>混合，附著生物膜的棉繩對Cu<'2+>的選擇性較強(qiáng)；當(dāng)Cd<'2+>與pb<'2+>混合，附著生物膜的棉繩對pb<'2+>的選擇性較強(qiáng)；當(dāng)Cd<'2+>與Zn<'2+>混合，附著生物膜的棉繩對Cd<'2+>的選擇性較強(qiáng)；當(dāng)Pb<'2+>與Zn<'2+>混合，附著生物膜的棉繩對Pb<'2+>的選擇性較強(qiáng)。