荞麦壳对污染水体中Cu2+、Zn2+离子的吸附性能研究 【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文开题报告环境科学荞麦壳对污染水体中Cu2+、Zn2+离子的吸附性能研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、国内外研究动态随着工业排污量急剧增加，大量重金属污染排向了物环境中。常见的重金属离子有铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。在一定条件下，某些重金属(例如汞)还能在某些微生物的作用下转化为毒性更大的有机物质。另外，有毒重金属可以长期停留与积累在环境中，通过食物链逐级富集，最终进入人体，甚至通过遗传或母乳使婴儿受害，主要表现为富集在人体某些器官内形成慢性中毒。因此，重金属

2、污染物的处理技术成为一个研究的热点，其成果有着重大的现实意义。传统的重金属污染处理技术包括化学沉淀、渗透膜、离子交换、活性炭吸附、还原和电解等方法。吸附法是利用吸附剂活性表面对重金属离子的吸引来去除废水中的重金属离子的一种方法。当前工业上采用的吸附剂主要包括合成或从石油中获得的阳离子交换树脂、粘土矿物、焦炭、天然沸石、甲壳素、活性炭、磺化煤以及粉煤灰等，这些物质的表面有许多小孔，因而具有很大的总表面积和较强的吸附性能。废水中的金属离子能牢固地吸附在吸附剂表面，从而使废水得到净化。但这些方法普遍存在着二次污染、成本高、对

3、低浓度重金属废水处理和污染水域、修复效果不理想等问题，在处理工业废水中重金属离子的方法中，吸附法以其操作简单、高效低耗而作为一种重要的重金属污染治理方法，得到了广泛的应用。廉价高效的吸附材料成为水处理领域的研究热点。活性炭吸附是目前应用最广的重金属废水处理方法。活性炭作为一种非极性吸附剂，来源丰富，是目前废水处理中应用最广的吸附剂之一。它具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，同时还可以活化再生。但活性炭价格高，质量越好的活性炭价格就越高，使用后需再生，这又会产生较高的再生费用

4、，用溶液再生会产生浓缩的二次污染液，而高温再生会导致10～15%的吸附剂及吸附能力的损失，因此活性炭的使用也受到限制。国内外许多学者把注意力转向寻找可替代的吸附材料，类似玉米棒子芯、白杨木材锯屑等自然资源作为天然吸附材料[1]，如白杨木材锯屑或橄榄叶研磨渣可以吸附电镀废水中的汞、铅铜、锌和镉[1][2]；麦麸对重金属离子有优良的吸附性能，在约10min内达到吸附平衡，吸附容量分别为：Hg2+70mg·g-1、Pb2+63mg·g-1、Cd2+21mg·g-1、Cu2+15mg·g-1、Ni2+13mg·g-1及Cr2+

5、9．3mg·g-1，不仅速率快，并且还具有良好的选择性[3]。Parsons等[3]研究了啤酒花对含铜、锌和氰化物废水的吸附作用和螯合作用，取得很好的结果。Pino等[6]则用椰壳粉吸附镉，研究了金属离子浓度和pH的影响以及镉的吸附动力学，表明其对镉处理具有很强的能力；另一类是利用微生物作为生物吸附材料。生物吸附剂是一种特殊的离子交换剂，与常规离子交换剂不同，起作用的是生物细胞，主要有菌体、藻类和细胞提取物等。对不同的重金属离子表出不同的吸附能力，造成吸附能力大小的主要原因在于微生物细胞表面的结构，并且受pH值和温度等

6、环境因素的影响。叶锦韶等[7]利用复合生物吸附剂FY01与活性污泥作为吸附料，建立了柱式生物曝气法，串联处理Cr2+、Cu2+和COD浓度分别为60.4、4.51和48.2mg·L-1的电镀废水2h后，去除率分别高达92.1％、99.2％和71.4％。Breuer等[8]利用泥炭藓去除水中的Fe2+、Al3+、Pb2+、Cu2+、Cd2+和Zn2+等金属离子，均取得较令人满意的效果，生物吸附剂具有其他吸附剂所不具有的的优点，例如：原料的来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，因此在国外已经被较为广泛应用。

7、但此法也存在一些问题：吸附容量较易受环境因素影响，另外，生物吸附材料对重金属的吸附具有选择性，而重金属废水中往往含有多种重金属，应用上受到一定限制等。2、立项意义环境污染带来的生态问题和人类健康状况变坏已引起人们的极大关注，用生物法“修复”被污染的区域有着重要的意义。工业废液排放前经生物材料处理，可减少其对环境的危害。用活体微生物降解有机物已取得了广泛的应用[9]。对于受重金属污染的工业排放物及废渣，微生物或其他材料进行“修复”或回收重金属，有着环境、经济的价值。许多研究集中在细菌、真菌对重金属的生物吸附作用，现已发展

8、到用藻类及一些高等植物材料[10][11]。由于生物材料来源方便，费用低，选择性好，对大量存在的轻金属离子如钾离子、钠离子、钙离子、镁离子等不吸附或弱吸附，因此在“修复”受重金属污染的工业流出物中有着广阔的应用前景，尤其是对重金属含量在100mg·L-1以下的水体，采用其他方法去除金属离子。所以找寻便宜的吸附剂是当今重要的课题。据