当前世界环境

介绍

纵观历史，人类使用的水的质量和数量是决定人类福祉的决定性因素。有一段时间，人们认为干净的淡水供应是取之不尽的。直到最近，我们才开始认识到，我们可能会耗尽可用的水供应，而这可直接归因于人类以污染的形式滥用水资源。工业活动改变了物质的自然流动，并向环境中引入了含有有毒物质，特别是重金属、染料、苯酚等的新型化学品，¹一些重金属是必需的，少量用于生物循环的正常发展，但大多数这些重金属在高浓度下都变得有毒。²被污染的水在美观上不适合饮用、灌溉、工业活动和其他用途^3.因为污染物改变了水的物理、化学和生物特性，从而影响人类健康，最终影响生态系统。不同的方法(吸附、电解或液体萃取、电渗析、化学沉淀法、膜过滤)已发展为工业水的去污。^4,5,6,7,8.8从所使用的所有方法来看，吸附法在设计的灵活性和简单性、易于操作和对有毒污染物的不敏感性方面都优于其他净水技术。^{9,10,11,12,13}在比较吸附材料时，必须考虑到成本是一个非常重要的参数。然而，如果一种吸附剂需要很少的处理，在自然界中含量丰富，或者是来自其他行业的副产品或废料，那么它就可以被认为是低成本的。一些生物吸附剂可以结合和收集广泛的重金属，没有特定的优先级，而其他的是特定类型的金属。¹⁴不同的低成本吸附剂已被用于废水处理，有些效果较好。^15、16、17活性炭通常来源于天然材料(生物质、褐煤或煤)，长期以来一直是一种受欢迎的吸附剂选择，^18、19但是它的高成本带来了一个经济问题。不同的作者尝试了不同的低成本吸附剂，比如粘土，^20.微生物和植物衍生的生物质，²¹甲壳素和沸石,²²锯末、²³稻壳，²⁴大豆皮,²⁵甘蔗的甘蔗渣,²⁶等。

在过去十年中，全球橄榄油产量增加了约40％，这意味着大量液体和固体废物的比例增加。关于环境污染的双折优点是使用这种固体废物，并将它们转化为廉价的水污染控制吸附剂。这种方式可以减少一部分固体废料，并且开发的低成本吸附剂可以以合理的成本治疗工业废水。^{27 28 29}来自玉米棒等玉米生产的固体残留物也可以用作吸附剂的生产中的原料。^30、31日对另一种农业废弃物麦麸的吸附性能进行了研究。^32、33近年来，对食品工业产生的天然废料，越来越越来越令人兴趣，例如，食品工业。咖啡浪费^34、35通过各种工业过程产生的物质，比如煤灰^36,37和其他天然低成本的材料，如膨润土。^38,39

在目前的研究中，我们分析了一些低成本的材料，橄榄废物，玉米玉米棒，膨润土粘土，小麦麸，煤灰和咖啡废物作为潜在的吸附剂，用于去除Pb^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋来自标准溶液的离子。

材料和方法

吸附剂

原料玉米芯、麦麸和咖啡废料从科索沃商业获得，煤灰从科索沃热电厂获得，膨土从科索沃维蒂亚获得，而橄榄废料从黑山的乌尔琴橄榄油工业获得。所有吸附剂使用的地方筛和干燥在105ºC恒定重量。

在物理化学性质方面，根据煤的类型和来源，灰分的化学成分差别很大。我国褐煤型煤(Kosova A和B火电厂)的煤灰具有特定的无机成分，主要的碱性成分(CaO和MgO)，而膨润土粘土虽然也是硅铝酸盐，但具有主要的酸性成分(SiO)₂）.农用吸附剂具有较高的机械强度、刚性和孔隙度，并具有纤维素、半纤维素、果胶、木质素和蛋白质等高分子基团作为金属吸收的活性中心

吸附研究的一般程序

铅的吸附^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋使用批量技术研究了使用过的吸附剂（橄榄废物，玉米玉米棒，膨润土，小麦麸皮，煤灰和咖啡废物）。用于本研究的一般方法描述如下。PBSO的储费解决方案₄,CuSO₄和znso.₄浓度为10mg /L。将已知重量的吸附剂(1g和5g)与铅平衡^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋已知的溶液玻璃中已知浓度在恒温振荡器浴（300rpm）中的溶液温度下的已知浓度（300rpm），以便已知的时间（30分钟和60分钟）。均衡后，过滤悬浮液并用AA分析。

结果与讨论

由于重金属是地壳的天然组成部分，它们不能被降解或破坏，由于它们在环境中的顽固性和持久性，对它们的处理特别令人关切。目前正在研究制造多种吸附剂作为原料(橄榄废料、玉米芯、膨润土、麦麸、煤灰和咖啡废料)，因为这些材料是可再生的，通常可以大量获得，而且比其他材料便宜。利用废弃材料作为廉价的吸附剂从水和废水中去除重金属离子，对降低废物处理成本有很大贡献，因此有助于环境保护。

铅的吸附^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋用间歇式技术研究了废吸附剂上的离子。处理前重金属离子浓度为4 mg/dm^3.对于PB.^２＋离子，3.57 mg / dm^3.为铜^２＋离子和Zn^２＋离子为4.98 mg/dm^3.， 分别。这些未处理水溶液的pH为PB为5.29^２＋离子，Cu为6.0^２＋离子和Zn^２＋离子pH分别为5.4。处理前的所有重金属离子的电导率为0.00μs/ cm。表1中给出了用过的吸附剂治疗每种重金属水溶液的结果。

从表1中所示的结果，可以注意到PB水溶液的pH^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋离子处理后玉米穗轴、橄榄浪费和麦麸几乎和以前相同的治疗,在治疗后煤灰pH值增加from8.3 11.3由于煤灰碱组件的优势,而在治疗后膨润土和咖啡浪费pH值从4.03到6.3略低,因为它们的酸性铅水溶液的电导率^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋当使用5g吸附剂时，用所有使用的吸附剂处理后的略微增加，略微增加0.01μs/ cm至5.15μs/ cm。

表1：浓度，pH，PB的eC２＋、铜２＋ 和Zn.２＋离子处理前后 与不同的吸附剂。 点击此处查看表格

图1：取决于（a）吸附剂剂量，1g和5g，铅的去除前扇形;（b）从时间，30分钟和60分钟 点击这里查看图

图1：取决于（a）吸附剂剂量，1g和5g，铅去除铅的前扇形;(b)时间，30分钟和60分钟。

吸附剂剂量是一个重要参数，因为这决定了给定初始浓度的吸附剂的吸附剂的容量。吸附剂（橄榄废物，玉米玉米棒，膨润土粘土，小麦麸皮，煤灰和咖啡废物）对Pb吸附的影响^２＋如图1a所示。如图所示，PB百分比百分比的结果^２＋所有吸附剂的离子含量都很高，从玉米棒子的87.5%到煤灰和咖啡废料的97.5%。从图中可以看出，吸附剂用量从1g增加到5g对铅的去除率没有显著影响。橄榄废料的铅去除率略高，为6.2%，而玉米芯2.2%，麦麸1.8%和膨润土0.8%的铅去除率影响很小。随着吸附剂用量的增加，粉煤灰和咖啡废料对吸附剂的用量没有影响。

图1B显示了接触时间对PB的去除百分比的影响。²观察到百分比随着接触时间略微增加。用橄榄废物观察到百分比的最高增加，7.3％或膨润土粘土显示出2.5％的去除百分比，随着30分钟到60分钟的接触时间增加。煤灰和咖啡废物没有随着接触时间的增加显示任何效果。

图2：取决于（a）吸附剂剂量，1g和5g，去除Cu（II）的前扇形;(b)时间，30分钟和60分钟。 点击这里查看图

图2（a）显示吸附剂剂量（1和5g / dm的效果^3.处理30 min)对Cu的吸附^２＋离子。从这些结果可以看出，粉煤灰是去除铜的最佳吸附剂^２＋98.9％的去除，而小麦麸皮除去52.7％。增加1g至5g的吸附剂剂量对铜的去除具有更多的效果^２＋离子，例如，对橄榄余量的吸附增加了10.2％，而在去除百分比中的小麦麸皮增加5.3％。其他吸附剂表现出较小的吸附剂量增加的增加，而煤灰对Cu的去除百分比没有作用^２＋离子。

接触时间对铜去除率的影响²如图2(b)所示。接触时间从30 min增加到60 min对铜的去除率影响较大^２＋而不是Pb^２＋．橄榄废料的去除率最高，分别为10.2%和7.6%，膨润土和玉米芯的去除率分别为6.4%和5.3%。随着接触时间的增加，粉煤灰对接触效果无明显影响。

图3:Zn (II)的去除率与(a)吸附剂用量的关系，1g和5g;(b)时间，30分钟和60分钟。 点击这里查看图

图3(a)和图3(b)为Zn的去除率^２＋来自所有二手吸附剂的离子。图3（a）显示了Zn百分比的结果^２＋处理后各吸附剂用量分别为1g和5g，接触时间30分钟。吸附剂用量对膨润土去除率影响最大，用量增加5倍，去除率提高13.3%。橄榄废料的影响较小，为8.1%，玉米芯5.8%，咖啡废料3%，麦麸1%，而煤灰没有影响。两个图也证实了该吸附剂对锌的去除效果最好^２＋粉煤灰去除率超过99%，麦麸去除率最低，只有80%。

图3(b)为Zn的去除率^２＋离子依赖时间的联系越来越紧密,从30分钟到60分钟,没有任何影响在煤灰中,有一个小的影响在咖啡浪费1.6%,3%膨润土,5.8%橄榄浪费,7.9%麦麸和最高效果增加8.7%的玉米棒子。

结论

本研究表明，用于除去Pb的所有吸附剂是有效的生物吸水性^２＋、铜^２＋和Zn.^２＋来自水溶液的离子。玉米COB是一种有效的吸附剂，最大百分比为Zn的去除率为92.6％^２＋铜的66％^２＋离子。小麦麸也有效的吸附剂，以便最高去除Pb^２＋Cu的93.7％和最低百分比^２＋与52.7%。另一种表现出良好吸附性能的吸附剂是橄榄废料，对Pb的去除率最高达97%^２＋和铜的最低百分比去除^２＋从62%。我们的初步结果表明，coï -€€ee waste oï -€€ers相当有希望作为一种低成本的天然吸附剂。除铅效率最高^２＋含有97.5％，而Cu注意到最低百分比去除^２＋与91%。膨润土具有净负电荷结构，可被正电荷中和，是一种有效的低成本吸附剂，对Pb的最大去除率为92.7%^２＋Zn的80.9％^２＋．我们使用的最有效的吸附剂是粉煤灰，对所有离子的总去除率超过90%，锌的去除率最高，为99.2%^２＋离子和97.5％的Pb^２＋．对于所有使用过的吸附剂，吸附剂用量和接触时间对其吸附能力均无显著影响。综上所述，这些农用和工业废料是克服环境污染的一种低成本、环保、容易替代化学物质去除重金属和其他污染物的方法。

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