全 文 ：榕树叶对铀吸附的研究
王翠苹 , 　徐伟昌 , 　庞红顺
(南华大学建筑工程与环境学院 , 衡阳　421001)
摘　要:为探讨榕树叶对铀的吸附特性 ,考察 pH 、吸附时间 、含重金属溶液浓度对吸附能力的影响 ,绘制出吸附等温线 , 并求出
Langmuir 曲线和 Freundlich曲线相应方程.结果表明:榕树叶在 pH=3 ,吸附时间 t=20min时吸附铀的能力最高.重金属离子浓度越高 ,
榕树叶的吸附量越高。
关键词:榕树叶;　生物吸附;　铀
中图分类号:X703　　文献标识码:A　　文章编号:1003-6504(2004)02-0019-02
　　重金属废水是一种对生态环境危害极大的工业废
水 ,如何从工业废水中除去重金属是一个关系到人类
健康和生态环境的重要研究领域。工业废液排放前经
生物材料处理 ,可减轻对环境的污染[ 1] 。用树皮 、蔬
菜富集水系中重金属离子的作用已有报道[ 2-3] 。本
文利用榕树叶对模拟废水中的铀进行了实验室的研
究。
1　材料与方法
1.1　试剂与溶液配制
铀标准溶液的配制:将分析纯的 U3O8 配制成为
0.5g/L 的标准溶液 ,根据需要进行稀释。
钒酸铵溶液的配制:将分析纯的钒酸铵按中华人
民共和国核工业部标准[ 4]EJ267.2-84(5.14)配制 。
二苯胺磺酸钠的配制:将 0.2g 二苯胺磺酸钠溶于
100mL H2SO4(1N)中。 HCl、HNO3 、NaOH 、H2O2 、
H3PO4 、H2SO4均为分析纯试剂 ,水为去离子水 。
1.2　仪器
电子天平(上海精空科学有限公司);LD5-2A 离
心分离机(北京医用离心机厂制造);滴定管(精密度为
0.10mL);PHS-3C 型精密 pH 计(上海精空科学有限
公司);DF205电热鼓风干燥箱(北京医疗设备二厂)。
1.3　吸附剂的处理
榕树叶取自南华大学校园中落地的叶子 。把落地
的榕树叶用自来水洗涤干净 ,再用去离子水冲洗 3次 ,
于烘箱中烘干 ,研磨。再用去离子水静泡 48h ,过滤 ,
蒸发水 ,置于烘箱中烘干 。
1.4　吸附操作
取 4mL 一定浓度的铀溶液为工作液 ,加入0.2g
(以干重计)处理过的榕树叶(榕树叶取法 4 分法),搅
拌 ,吸附不同时间后 ,离心分离 ,取上层清液利用三氯
化钛还原/钒酸铵氧化滴定测定剩余金属离子 。
作者简介:王翠苹(1977-),女 , 在读硕士研究生 ,从事生物采矿专业 ,
研究生物对重金属的吸附。
1.5　吸附量的计算为差减法
q =(Ci -Cf)×V/ W[ 5] (1)
　　q:单位吸附量(μg/g);Ci :吸附前金属离子的浓
度(μg/mL);Cf :吸附平衡时金属离子浓度(μg/mL);
V:溶液的体积(mL);W :榕树叶的干重(g)。
1.6　铀的分析
三氯化钛还原/钒酸铵氧化滴定法 ,用二苯磺酸钠
作指示剂[ 4] 。实验所用铀的浓度为 50μg/mL 、100μg/
mL 、250μg/mL 、400μg/mL 、500μg/mL。
2　结果与讨论
2.1　pH 值的影响
取数只 10mL试管 ,分别加入 0.2g 处理过的榕树
叶和 4mL 铀标准溶液 C0=250μg/mL。用 PHS-3C型
精密 pH 计测试 ,用10%HCl或 10%NaOH 溶液调 pH
值 ,吸附 20min ,转入离心管中离心 ,取上层清液 2mL
置于 150mL 的锥形瓶中 , 用滴定方法测定未吸附的
铀[ 4] 。pH 值对铀的吸附量的影响见表 1。
表 1　溶液 pH值对榕树叶吸附铀的影响
pH 值 1 3 5 >5
单位吸附量 q(μg/g) 0.00 3417.00 2033.00 实验无法进行
　　由表 1 可见 ,溶液 pH 值是影响榕树叶吸附能力
的重要因素 。当 pH =3 ～ 5时对铀酰离子有吸附 ,且
当 pH=3时 ,吸附量最高;当 pH 值大于 5时 ,溶液呈
现出深褐色 ,滴定测定吸附实验结果无法进行 。而这
与微生物吸附铀的实验[ 3-4] 中 , pH 值对铀酰离子吸
附的影响有所区别 。微生物吸附铀酰离子的实验中 ,
pH=4 ～ 5吸附量达最高值 , pH >5 时 ,吸附剂对铀酰
离子仍有吸附 ,但吸附量减少。植物细胞的吸附区别
于微生物的吸附情况 ,这可能与榕树叶的组织特殊结
构 、细胞的特殊组成成分有关系 ,这有待于进一步探
究。
2.2　吸附时间的影响
吸附步骤同 2.1 ,吸附初始条件pH =3 , 吸附时间
·19·
榕树叶对铀吸附的研究　王翠苹 , 等
10min , 15min , 20min , 25min , 30min。C0 =500μg/mL。
吸附时间对榕树叶吸附铀吸附量的影响见图 1 。
由图 1可知 ,吸附时间 t =20min时 ,吸附量达最
大 q=6.65mg/g ,当吸附时间超过 20min 时 ,吸附量
随着时间的增加而减小。因此 ,吸附时间是研究榕树
叶吸附铀酰离子吸附情况不可忽视的一个重要因素。
2.3　不同金属离子初始浓度的影响
取 C0=50μg/mL 、100μg/mL 、250μg/mL 、400μg/
mL 、500μg/mL ,于 10mL 的试管中 ,分别加入 0.2g 榕
树叶(1.3),用 10%NaOH 和 10%HCL 调至 pH =3 ,
PHS-3C型精密 pH 计测。吸附时间达 10min ,进行滴
定测试[ 4] 。榕树叶对不同初始浓度的铀酰离子吸附
情况见图 2。由图 2可知 ,榕树叶对铀的吸附随着铀
初始浓度的增加而增加。
2.4　吸附等温线
通过榕树叶对不同浓度铀的吸附实验 ,根据平衡
时溶液中残余铀的浓度与吸附量的关系 ,作出吸附等
温线见图 3。
由图 3可见 ,随着水相中残余铀的平衡浓度的增
加 ,吸附量也增加 。但是 ,在 Ce =38.33 ～ 158.30μg/
mL 与 Ce=158.30 ～ 276.67μg/mL 时 ,增长的趋势不
同 ,可能榕树叶的特殊结构对铀的吸附情况较为复杂。
2.5　吸附等温线模型
Freundlich吸附方程:lg q=lgK +1
n
lgcf (2)
Langmuir 吸附方程:cf/ q=cf/ q∞+1/ q∞·b (3)
q为吸附量(μg/g);q∞为最大吸附量(μg/mL);
cf 为吸附平衡时溶液中重金属离子浓度(μg/mL);b
为吸附平衡常数(mL/μg);K 、1n均为经验常数 。
由吸附等温线(图 3),做出 Freundlich 曲线(图 4)
Langmuir曲线(图 5),并求出其相应的方程。
由图 4 , 5可见 ,榕树叶对铀酰离子的吸附量 q 与
平衡浓度Ce 的双对数 、双倒数均具有良好的线性关
系 ,其吸附方程符合 Freundlich和 Langmuir 等温吸附
方程 ,也说明了榕树叶对铀酰离子的吸附主要以物理
吸附为主 。
3　小结
榕树叶对铀酰离子的吸附在 pH=3 ,吸附时间 t
=20min , C0=500μg/mL 时 ,吸附效果最好 ,吸附达到
最大吸附量为 6.65mg/g ,其吸附符合 Freundlich 和
Langmuir等温吸附方程 ,并且榕树叶的植物细胞对铀
的吸附适合于铀浓度 50 ～ 250μg/mL 低浓度吸附。
用榕树叶(落叶)吸附重金属离子成本低廉 ,二次
污染少。有待于详细探讨起吸附作用的榕树叶的细胞
成分 ,同时 ,利用植物细胞吸附重金属是今后处理环境
问题又一个的新领域 。
[ 参考文献]
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[ 5] 　屠娟 ,张利.非活性黑根霉对废水中重金属离子的吸附
[ J] .环境科学 , 1994 , 16(1):12.
(收稿:2003-01-07;修回 2003-03-17)
·20·
环境科学与技术　第 27卷　第 2期　2004年 3月
Environmental Science and Technology
Vol.27 , No.2 , March 2004　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Abstract
Study on Enrichment of Effective Compound Bacteria
TIAN Na , ZHU Liang
(Nanjing Urban Planning and Design Institute ,
Nanjing 210098)
Abstract:Effective compound bacteria were enriched by using con-
fected sew age and grocery w astew ater as culture medium.The re-
sults indicated that 1) the grow th curves of effective compound
bacteria have multiple peak values because of difference of dominat-
ed bacterium and its generation period;2) the g rowth curves of
parallel culture so lution are dissimilar because of microscopic acti-
vated conditions of v arious aerobic bacteria;3)the effectiv e com-
pound bacteria can scarcely re-exist even enriched at the same con-
ditions.
Key words:culture medium;enrichment;predominant bacterium
Experimental Study on Treatment and
Reuse System for Dining Hall Sewage
JI Gui-xia ,ZHANG Dao-fang ,
WANG Chen , WANG Yu-ping
(College of Urban Construction and Environment
Engineering , Shanghai University of Science and
Technology , S hanghai 200093)
Abstract:The sewage pre-treatment fo r oil removal and precipita-
tio n , SBR biochemical treatment and deep treatment of coagulant
precipitation and filtering are selected to treat dining hall sew age.
Results show that around 90% BOD5 , COD and SS can be re-
moved , and the effluent quality can meet National Water Reuse
Criteria.
Key words:dinning hall sewage;water reuse;treatment process;
experimental study
Study on Uranium Biosorption by Banyan Leaves
WANG Cui-ping ,XU Wei-chang ,PANG Hong-shun
(School of Architectural Engineering and Environment ,
Nanhua University , Henyang 421001)
Abstract:The effects o f pH , time and bio sorption concentration
w ere examined to study the properties of uranium biosorption by
Banyan leaves.The isotherms were drawn and Langmuir and F re-
undlich equations deduced.Results show that highest absorption is
achiev ed w hen pH value is 3 and time is 20 minute.Quantity of
absorption is increased by increased concentration of heavy metal
ions.
Key words:Banyan leaves;bio sorption;uranium
Anaerobic Treatment of Distillery Effluent
with UASB Process
JI Qiao-ling1 , ZHOU Pei-jiang1 ,
WU Xin-guo1 , SHAO Xi-hao2
(1.Department of Environment Science ,
Wuhan University , Wuhan 430072;
2.Wuhan Academy of Engineering Science and Technology ,
Wuhan 430019)
Abstract:This paper discusses how to improve water quality of dis-
tillery effluent w ith UASB process , and describes that good precipi-
tation of activ ated sludge play s an essential ro le in distillery effluent
quality improvement.
Key words:distillery effluent;w ater quality of anaerobic effluent;
UASB;anaerobic reactor
Interrelation Study on Sludge Property and Biological
Phase in Urban Wastewater Intensifying Treatment
ZENG Xiao-lan ,ZHANG Zhi ,DING Wen-chuan ,
XU Ping , DENG Xiao-li
(College of Urban Construction and Environment Engineering ,
Chongqing University , Chongqing 400045)
Abstract:Experiment of intensifying primary treatment w as con-
ducted to treat urban wastew ater w ith bio-flocculation adsorption
technique.Sludge precipitation property and affecting factors of bi-
ological phase under different sludge load were analyzed.
Key words:bio-flocculation adsorption;sludge precipitation proper-
ty;biological phase;urban wastewater
HPLC Study on Electrolytic Catalytic Degradation of
Organic Pol lutant:Principle and Experimental Results
LIN M ei-qiang1 ,SONG Wei-feng 1 ,NI Ya-ming2
(1.College of Env ironmental Science and Engineering ,
Guangdong University of Technology , Guangzhou 510090;
2.Analysis and Test Centre , Tongji University ,
Shanghai 200092)
Abstract:High performance liquid chromatograph (HPLC)is in-
troduced to study organic deg radation mechanism in electroly tic
cataly tic system , with phenol used as collecto r of HO.and aromat-
ic compounds.Experiment show ed high oxidized HO.was gener-
ated from electroly sis , w hich can oxide organic pollutants in
wastew ater.
Key words:electroly tic cataly sis;organic pollutant;HPLC;HO.;
mechanism
Primary Biodegradation of APG
QIN Yong ,ZHANG Gao-yong ,KANG Bao-an ,
ZHAO Yu-mei , ZHOU Ji-wei
(China Research Institute of Daily Chemical Industry ,
Taiyuan 030001)
Abstract:P rimary biodegradation experiment of APG with differ-
ent chain leng th w as car ried out by anthrone spectrophotometer.
Results showed tha t linear and short chain leng th branch APG
could be degraded completely , while branch chain APG with 14 ～
15 carbons could no t.The hydrophobic g roups have great effect on
their biodeg radability:linear APG has better biodeg radability than
branch APG , and short hydrocarbon chain better than long.
Ⅱ