不同海洋微塑料对铜离子的吸附特性研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wonkyman2
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
近年来,人们越来越关注微塑料污染问题,以及微塑料在环境中吸附和运输其他污染物的潜力,其中,海洋微塑料对共存重金属污染物的吸附特性还有待进一步探究。因此,本研究选择聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为典型微塑料污染物,在模拟海水实验条件下探究两种微塑料对重金属铜(Cu)的吸附行为,并考察了各种外在环境因素(温度、p H、盐度、共存离子)及微塑料高温老化处理后对铜离子吸附性能的影响。结合吸附动力学、等温吸附模型、热力学分析以及微塑料表征分析等手段,进一步揭示了微塑料对重金属铜的吸附特性与机理,为探究海洋微塑料与重金属污染物的相互作用提供理论依据,对深入了解微塑料在真实海洋环境中的迁移转化过程、界面行为及其载体作用具有重要意义。本文所得出的主要结论如下:(1)研究发现PS和PET微塑料颗粒的不同添加量对Cu2+的吸附行为有明显的影响,本研究中吸附实验选择了2 g/L为最佳微塑料用量。不同类型以及不同粒径的微塑料对Cu2+的吸附量顺序依次是PET-25μm>PS-25μm>PET-180μm>PS-180μm,小粒径的微塑料颗粒具有更强吸附能力,PET对Cu2+的吸附亲和力比PS颗粒相对强些。(2)准二级动力学和Freundlich等温模型可以很好地拟合Cu2+在PS和PET微塑料上的吸附行为,吸附过程可能包括颗粒内外扩散机制、多层吸附和静电相互作用,其中物理吸附是吸附过程的主要机制。热力学分析表明吸附过程是吸热自发进行的,温度的升高有助于提高PS和PET微塑料的吸附能力。(3)PS与PET微塑料对Cu2+吸附性能在溶液的p H为7时最好,高盐度的条件显著地降低了两种微塑料对Cu2+吸附容量。在共存体系溶液中,铅离子(Pb2+)的存在对Cu2+在PS和PET微粒上的吸附行为有明显的影响,证实了它们之间存在吸附竞争效应。(4)PS与PET微塑料在不同环境介质中暴露高温老化处理后,表面形貌变得更粗糙,结晶度降低,且表面一些官能团的红外光谱强度发生变化。老化处理提高了微塑料对重金属铜的吸附能力,其中在空气介质中高温老化后的PS与PET微塑料对重金属铜具有更强的吸附亲和力。
其他文献
城镇排水管道就像是城市的“血管”,排水管道的瘫痪或失修,严重影响人民生命财产安全和城市健康运转。紫外光固化修复技术因其施工时间短、作业面积小、交通影响小等优势,已成为国内主流的非开挖修复技术之一。玻璃纤维软管是紫外光固化修复技术的核心材料,其质量的好坏,直接影响施工质量。目前国内外对玻璃纤维内衬软管的研究,包括标准化方面,还非常缺乏。针对这一问题,本文就玻璃纤维织物内衬软管的制备与性能展开研究,针
学位
由于社会经济的高速发展,人们对原油的需求日益旺盛,使得原油的用量也愈来愈大,它在给人们带来巨大利益的同时也带来了严重的环境损害,石油用量急剧增加导致与石油有关的有机化合物在环境中存在非常普遍,也成为了地下水中最常见的有机污染物。本文以滨海地区作为主要研究区域,以粉土、粉砂和砂土作为代表性多孔介质,以石油烃及其迁移转化过程的水文地球化学作为主要研究对象,通过室内静态吸附试验和室内土柱迁移试验,获取相
学位
子宫内膜异位症(endometriosis,EMT)和子宫内膜息肉(endometrial polyp,EP)是两类常见的良性妇科疾病,以子宫内膜组织的异常种植或增生为主要病理特征。流行病学数据显示,EMT患者的EP发生率攀升,EP患者合并EMT的风险也增加,提示二者可能存在密切关系与潜在的关联机制。尽管EMT和EP的发病机制尚未完全明确,但近年研究表明,EMT和EP的发生可能与长期高水平雌激素刺
期刊
抗生素的广泛使用使其不可避免地排放到环境中,这可能对生物脱氮造成潜在的威胁。人工湿地(Constructed wetlands,CWs)是一种高效的低C/N水处理系统,同时也是抗生素的一个重要聚集地,但目前尚不清楚抗生素对CWs中氮去除的影响机制。本研究分析了不同浓度(0、1、10 mg·L-1)磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)对垂直流人工湿地(Vertical flow c
学位
结垢是自然环境中普遍存在的现象,沉积的水垢颗粒会严重威胁到各个行业,特别是油田生产的安全与完整性。工程上最常用的防垢方法是使用阻垢剂进行化学阻垢。但是常规的阻垢剂无法有效进入储层并保留下来发挥阻垢效果。为了解决这一问题,已有不少研究报道了有关沉淀法制备金属-氨基膦酸盐固体纳米阻垢剂材料的实验室合成和测试,但是关于聚合物基阻垢剂纳米材料的制备研究还鲜有报道。本研究使用不含磷的聚对苯乙烯磺酸(PSS)
学位
本文通过人工模拟老化实验,柱迁移和吸附-解吸实验,研究了在酸、紫外和臭氧等老化作用下,轮胎磨损颗粒(tire wear particles,TWPs)在饱和多孔介质中的迁移特征及其对Cd/Ni在饱和多孔介质中迁移的影响。研究结果表明,老化作用会显著改变TWPs的物理化学性质,对TWPs内源重金属释放量产生影响,老化后更易发生重金属的释放行为;老化作用显著提高了TWPs在石英砂多孔介质中的迁移能力(
学位
新时代,民办高校辅导员与思政教师二者协同育人是高校实施全员、全方位、全过程育人的重要组成部分。主要对新时代高校辅导员与思政教师协同育人的困境进行梳理,并针对存在的不足指出,尝试提出优化协作育人路径。结果表明:在民办高校辅导员与思政教师队伍中协同育人存在的现实困境有民办辅导员与思政教师二者缺乏沟通交流,学科背景瓶颈难以打破导致协同观念不同,协同育人期间二者缺乏育人的认同感,民办高校辅导员与思政教师协
期刊
随着我国教育大众化的发展趋势,民办高校已经成为我国高等教育的重要组成部分,而青年老师则是民办高校的主力军。高校青年教师的专业发展直接影响高等教育教学水平和人才培养的质量。阐述教师专业发展的内涵,选取辽宁省内23所民办高校,准地分析青年教师专业发展影响因素:诸如社会环境、学校环境、教师个人方面,基于此从建构良好社会支持,优化学校发展环境,完善管理制度,激发青年教师职业发展动力方面提出民办高校青年教师
期刊
在油气开发过程中,水垢可以在地层内部沉积导致油气井的产量和生产效率降低,在后续的油水分离过程中,水垢颗粒也会影响到油水分离器的工作效率,最终可能导致严重的环境污染问题。在油田开采中,通常采用添加阻垢剂的方法来控制水垢。目前,有机膦酸盐类阻垢剂仍然是国内外应用最广泛的阻垢剂,但含磷物质的排放会对水环境造成严重污染。以聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)、聚苯乙烯磺酸(PSS)和纳米二氧化硅为单体,采用高分子交
学位
海洋生态系统的结构与能量流动一直是国内外学者关注的重点问题之一,特别是在“双碳”背景下,海洋生物更是成了学者们研究的热点。大型底栖动物作为海洋生态系统的重要组成部分,其次级生产力可以反映海域生态环境优劣。大型底栖动物对生态系统结构的稳定与水环境的评价有重要作用,但关于海洋保护区内大型底栖动物次级生产力的相关研究却鲜有报道。本研究于2019~2020年春、夏季对昌黎黄金海岸国家级自然保护区海域开展了
学位