4种固定食用菌加工废弃物吸附剂对水中重金属Hg~(2+)的吸附
Biosorption of mercury (Hg~(2+)) from water by immobilized residues from four types of edible mushroom
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文摘
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将金针菇(Flammulina velutipes)、毛木耳(Auricularia polytricha)、杏鲍菇(Pleurotus eryngii)和平菇(Pleurotus ostreatus)等4种食用菌加工废弃物用聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)固定为吸附小球,研究其对Hg~(2+)的吸附效果、影响因素及吸附机理.结果表明,4种吸附剂对Hg~(2+)的最大吸附率金针菇(81.65%)>毛木耳(59.89%)>平菇(52.52%)>杏鲍菇(39.77%),吸附最适pH值为6;比较伪一级动力学模型方程、伪二级动力学模型方程、Elovich模型方程和颗粒内扩散模型方程对吸附过程的拟合结果发现,伪二级动力学模型更适合描述4种吸附剂对Hg~(2+)的吸附过程,化学吸附过程为限速步骤,对Hg~(2+)的吸附速率杏鲍菇>平菇>毛木耳>金针菇,吸附的前30 min为快速吸附过程,经过120 min左右达到吸附平衡;Langmuir热力学模型对吸附过程的拟合效果好,主要为单层吸附.扫描电镜观察(SEM)和红外光谱(FTIR)分析显示,4种吸附剂细胞表面的活性基团与Hg~(2+)的离子交换、络合等化学反应是其吸附 Hg~(2+)的主要机理.固定金针菇加工废弃物对青衣江流域水样低浓度Hg~(2+)的去除率为69.35%,对低浓度重金属的生物去除有一定的实际应用价值. |
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其他语种文摘
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To identify a comparatively inexpensive, practical biosorption material for the removal of Hg~(2+) from water, poly(vinyl alcohol)-Na-alginate (PVA-SA) was used to immobilize residues of Flammulina velutipes, Auricularia polytricha, Pleurotus eryngii, and Pleurotus ostreatus for preparing adsorbents. The effects of initial pH and contact time on Hg~(2+)-removal behavior were evaluated, and the adsorption mechanism was investigated further. The results showed that the maximum biosorption ratio of the immobilized residues of F. velutipes, A. polytricha, P. eryngii, and P. ostreatus were 81.6%, 59.9%, 39.8%, and 52.5%, respectively. We compared the pseudo-first order kinetics, pseudo-second order kinetics, and Elovich and intraparticle diffusion kinetic model, which were used to explain Hg~(2+) adsorption by four adsorbents. It was proved that the pseudo-second order kinetic model was the most suitable model to characterize Hg~(2+) adsorption. Chemisorption was the rate-limiting step in the sorption process, and Hg~(2+) uptake reached 53.8%-74.6% of the total in the initial period of 30 min, and was completed in 120 min. The Langmuir isotherm model fit well with the adsorption by the analyzed adsorbents, which indicated that monolayer adsorption was dominant. Scanning electron microscopy (SEM) and fourier-transform infrared (FTIR) analyses of F. velutipes demonstrated that ion exchange and combination of Hg~(2+) with the functional groups in the cell wall of F. velutipes were the major adsorption mechanisms. Hg~(2+) present in water could be efficiently removed by F. velutipes residue, with a removal ratio of 69.35%, which served an effective biological adsorbent for Hg~(2+) at low concentration from water. |
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来源
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应用与环境生物学报
,2017,23(5):879-885 【核心库】
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DOI
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10.3724/sp.j.1145.2016.11035
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关键词
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生物吸附
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Hg~(2+)
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食用菌废弃物
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Lagrange动力学模型
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Langmuir热力学模型
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地址
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1.
中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 成都, 610041
2.
四川省地质矿产勘查开发局九零九水文地质工程地质队, 绵阳, 621000
3.
四川省烟草公司宜宾市公司, 宜宾, 644000
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1006-687X |
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学科
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行业污染、废物处理与综合利用 |
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基金
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国家自然科学基金项目
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中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目
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文献收藏号
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CSCD:6114701
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参考文献 共
39
共2页
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|
1.
Mutter J. Amalgam studies: disregarding basic principles of mercury toxicity.
Intern J Hygiene Environ Health,2004,207(4):391-397
|
被引
3
次
|
|
|
|
|
2.
曾少军. 中国汞污染治理的现状与策略研究.
中国人口·资源与环境,2014,24(3):92-96
|
被引
11
次
|
|
|
|
|
3.
许旭萍. 球衣菌吸附重金属Hg^2＋的理化条件及其机理研究.
环境科学学报,2006,26(3):453-458
|
被引
20
次
|
|
|
|
|
4.
孟祥和.
重金属废水处理,2000:14-15
|
被引
4
次
|
|
|
|
|
5.
Volesky B. Detoxification of metal-bearing effluents: biosorption for the next century.
Hydrometallurgy,2000,59(2/3):203-216
|
被引
38
次
|
|
|
|
|
6.
魏德洲. Norcardia Amarae菌吸附Hg~(2+)的研究.
东北大学学报(自然科学版),2003,24(9):903-906
|
被引
6
次
|
|
|
|
|
7.
罗建中. 固定化微生物技术在强化降解废水有毒物质过程中的研究与应用.
环境保护,2002(9):18-21
|
被引
1
次
|
|
|
|
|
8.
Singh S K. An integrated ap-proach to remove Cr (VI) using immobilized Chlorella minutissima grown in nutrient rich sewage wastewater.
Bioresour Technol,2012,104:257-265
|
被引
6
次
|
|
|
|
|
9.
王建龙. 聚乙烯醇包埋固定化微生物的研究及进展.
工业微生物,1998,8(2):35-38
|
被引
41
次
|
|
|
|
|
10.
马培. 不同材料固定香菇废弃菌柄对铅和镉的吸附.
环境科学与技术,2010,33(10):1-4
|
被引
3
次
|
|
|
|
|
11.
Garg U K. Removal of hexavalent chromium from aqueous solutions by agricultural waste biomass.
J Hazard Mat,2007,140:60-68
|
被引
39
次
|
|
|
|
|
12.
楼子墨. 废弃菌糠资源化过程中的成分变化规律及其环境影响.
环境化学,2016,37(1):397-402
|
被引
1
次
|
|
|
|
|
13.
马卫东. 海洋巨藻（Durvilaea potatorum）生物吸附剂对Hg~（2＋）的吸附动力学研究.
应用与环境生物学报,2001,7(4):344-347
|
被引
13
次
|
|
|
|
|
14.
张梅华. 耐汞真菌的分离及其对废水中Hg(Ⅱ)吸附的研究.
环境科学与技术,2015,38(12Q):1-6
|
被引
2
次
|
|
|
|
|
15.
马培. 固定香菇(Lentinus edodes)废弃菌柄对溶液中Cd~(2+)的吸附.
安全与环境学报,2009,9(5):34-38
|
被引
5
次
|
|
|
|
|
16.
李昉泽. 阿特拉津在5种农业土壤中的吸附解吸特性分析.
生态环境学报,2015,24(12):2056-2061
|
被引
7
次
|
|
|
|
|
17.
刘月英. 啤酒酵母废菌体吸附Pd~(2+)的物理化学特性.
高等学校化学学报,2003,24(12):2248-2251
|
被引
13
次
|
|
|
|
|
18.
Fiol N. Sorption of Pb (Ⅱ), Ni (Ⅱ), Cu (Ⅱ) and Cd (Ⅱ) from aqueous solution by olive stone waste.
Separation Purif Technol,2006,50:132-140
|
被引
12
次
|
|
|
|
|
19.
程林洁. 白腐真菌吸附废水中Zn~(2+)的影响因素及吸附机理研究.
环境科学与技术,2012,35(12):71-75
|
被引
4
次
|
|
|
|
|
20.
Ridvan S. Biosoption of cadmium, lead, mercury, and arsenic ions by the fungus penicillium purpurogenum.
Separation Sci Technol,2003,38(9):2039-2053
|
被引
3
次
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