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人工湿地基质对磺胺甲恶唑和六价铬复合污染的吸附性能
引用本文:李国婉,黄柱坚,黎华寿,邱建贺,崔理华.人工湿地基质对磺胺甲恶唑和六价铬复合污染的吸附性能[J].农业环境科学学报,2023,42(6):1355-1367.
作者姓名:李国婉  黄柱坚  黎华寿  邱建贺  崔理华
作者单位:华南农业大学资源环境学院, 广州 510642;深圳市北林苑景观及建筑规划设计院有限公司博士后工作站, 广东 深圳 518055;佛山市玉凰生态环境科技有限公司, 广东 佛山 528200
基金项目:广东省自然科学基金项目(2021A1515015283);广东省现代农业产业共性关键技术研发创新团队项目(20192019KJ132)
摘    要:为探明能够协同吸附磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMZ)和六价铬Cr(Ⅵ)]的人工湿地基质种类,以蛭石、沸石、河砂、泥炭、水稻土、高炉渣、硅藻土、火山岩、钾长石和砾石10种基质作为吸附剂,采用批次吸附试验,研究SMZ和Cr (Ⅵ)单吸附和共吸附的吸附动力学、吸附等温线和pH响应变化。结果表明:准二级动力学模型能更好地描述SMZ和Cr (Ⅵ)在基质上的吸附过程(R2≥0.993),同时伴随体积扩散、大孔扩散和微孔扩散三个阶段(Ci>0),SMZ和Cr(Ⅵ)互相削弱了彼此的体积扩散和大孔扩散(P>0.05),降低Cr(Ⅵ)吸附量从0.51~0.97 mg·g-1至0.48~0.49 mg·g-1,但增加SMZ吸附量从0.35~0.54 mg·g-1至0.45~0.51 mg·g-1,SMZ和Cr (Ⅵ)以水稻土和火山岩动力学聚类变化较大。Freundlich模型能更好地描述SMZ和Cr (Ⅵ)(R2≥0.839)在各基质上的吸附行为,Cr (Ⅵ)对SMZ吸附以促进作用为主,SMZ对Cr (Ⅵ)吸附的影响因基质不同而存在差异,其中SMZ和Cr (Ⅵ)互相促进彼此在钾长石、高炉渣、火山岩、砾石的吸附容量,分别提升10%、10%、21%、25%和166%、71%、104%和658%,吸附等温线聚类变化较大。SMZ和Cr(Ⅵ)在各基质上的吸附量随pH递增而递减,酸性pH下泥炭和火山岩对SMZ和Cr(Ⅵ)的吸附量均高于其他基质,pH响应聚类变化较大。研究表明,钾长石、高炉渣、火山岩、砾石和泥炭有利于SMZ和Cr(Ⅵ)的协同吸附,是人工湿地控制SMZ和Cr (Ⅵ)复合污染的潜在基质。

关 键 词:磺胺甲恶唑  六价铬  复合污染  基质  吸附  聚类分析
收稿时间:2022/11/15 0:00:00
修稿时间:2023/2/8 0:00:00

Adsorption performance of different substrates to combined sulfamethoxazole and hexavalent chromium pollution in a constructed wetland
LI Guowan,HUANG Zhujian,LI Huashou,QIU Jianhe,CUI Lihua.Adsorption performance of different substrates to combined sulfamethoxazole and hexavalent chromium pollution in a constructed wetland[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2023,42(6):1355-1367.
Authors:LI Guowan  HUANG Zhujian  LI Huashou  QIU Jianhe  CUI Lihua
Affiliation:College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China;Postdoctoral Workstation, Shenzhen BLY Landscape & Architecture Planning & Design Institute Ltd, Shenzhen 518055, China;Foshan YuHuang Ecology Environment Technology Co Ltd, Foshan 528200, China
Abstract:
Keywords:sulfamethoxazole  hexavalent chromium  combined pollution  substrate  adsorption  cluster analysis
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