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随着工业的发展,给人们带来丰厚的物质财富时,也带来了环境的破坏,尤其重金属污染问题日趋严重,治理当下重金属污染已成为科研工作者的当务之急。随着无机吸附材料的发展,人们通过改性无机材料提高材料的吸附性能已成为一种广泛的使用方法。蒙脱土在我国储量丰富,价格低廉并且具有良好的物理化学性质(比表面积大、吸附性好等),因此,将蒙脱土经过不同改性方法(插层、硅烷化等)制备不同性能的蒙脱土复合材料已经引起科研者的广泛关注。本文通过18-冠醚-6改性蒙脱土,制备出18-冠醚-6/蒙脱土复合材料,考察在不同条件下(离子强度、p H以及共存离子)18-冠醚-6/蒙脱土对铜离子的吸附性能。18-冠醚-6/蒙脱土作为吸附材料应用时,改性剂(18-冠醚-6)的引入可能会对环境造成二次污染,因此,本文还对18-冠醚-6的生态毒理进行了评价。(1)通过对18-冠醚-6/蒙脱土进行表征,结果显示:18-冠醚-6/蒙脱土层间距变大;在396℃左右,18-冠醚-6/蒙脱土出现一个明显的失重峰值,表明18-冠醚-6成功插层进入蒙脱土层间;18-冠醚-6/蒙脱土的红外光谱数据表明在2922cm-1处产生一个新峰,为碳氢(C-H)伸缩峰,说明18-冠醚-6成功改性蒙脱土。(2)研究了18-冠醚-6/蒙脱土对铜离子的吸附性能。结果如下:18-冠醚-6/蒙脱土对铜离子的吸附热力学和动力学研究表明,吸附符合Langmuir方程(相关系数R2=0.9900)和准二级动力学方程(相关系数R2=0.9994),吸附在60分钟达到平衡;随着p H降低,18-冠醚-6/蒙脱土对铜离子吸附量锐减;随着溶液离子强度的増加,18-冠醚-6/蒙脱土对铜离子的吸附量也明显受到抑制;共存离子对铜离子吸附的影响实验表明,铅离子比锌离子对铜离子的吸附抑制作用更强。(3)采用OECD标准人工土壤染毒试验,研究了18-冠醚-6对赤子爱胜蚓的急性毒性、回避行为、掘穴行为以及呼吸活动的影响。结果表明:48小时半数回避浓度(即48h-ED50)为120mg/kg,7天半数致死浓度(即7d-LD50)为584mg/kg。(4)在蚯蚓生物滤池系统中,污水中加入18-冠醚-6后,蚯蚓体内的热休克蛋白70表达量显著增加,热休克蛋白70可以作为污水中18-冠醚-6污染的生物标志物。