【生物改性秸秆对铜、锌的吸附性能研究开题报告】玉米秸秆一吨多少钱

【生物改性秸秆对铜、锌的吸附性能研究开题报告】玉米
秸秆一吨多少钱
**学院本科毕业论文（设计）生物与化学工程学院 **学院毕业论文（设计）开题报告题目：生物改性秸秆对铜、锌的吸附性能研究专业班级：生物091班学生姓名：林妮妮指导老师：于建兴 1、选题的背景、意义随着金属冶炼行业的迅猛发展，铜、锌已在电镀、制革、染料、有机合成等工业生产中得到了广泛的应用，目前铜及锌是我国环境中重要的污染物之一，水体中含铜、锌化合物的污染已成为一种严重的重金属污染，如何经济、高效的处理含铜、锌废水已经成为世界各国都必须面对和解决的问题[1]。

而秸秆是农业生产的废弃物，是一种重要的可再生性生物质资源, 具有储量丰富，简便等优点，而且具有吸附剂潜质，但其本身吸附能力较弱。

在许多地区的废弃秸秆己经达到了总秸秆量的60％甚至更多，不仅浪费了大量宝贵的能源，而且还带来了严重的环境污染。

因此，加快秸秆的能源化利用工作 ___。

利用纤维素分解菌或其产生的酶来降解秸秆，能够改善秸秆质地和结构，提高其生物降解效率，且具有安全环保，成本低，可再生等优点，为秸秆生物质能开发创造条件。

合理的利用秸秆能源可以解决石油短缺和环境污染。

有研究表明，秸秆是廉价易得的良好生物
吸附剂，它可以一次性使用，具有天然的交换能力和吸收特性，然后适当处置，也可用作供能燃料或作为固体发酵的底物、利用微生物来生产土壤调节剂和动物饲料。

然而，吸附受吸附剂浓度、pH、吸附时间、吸附种类的影响。

因此，探讨吸附剂浓度及吸附环境条件对模拟废水中染料吸附的影响，并对吸附动力学特征及吸附等温线进行了分析与模拟，评价吸附剂的吸附能力，为含染料废水的处理提供科学依据。

本次研究要求利用微生物发酵的方法制备生物改性秸秆，研究改性秸秆对重金属离子的吸附行为。

以期为秸秆作为吸附剂提供理论基础。

若秸秆可以得到有效利用，一方面可以减少固体环境污染，减少农民对不能再次使用的秸秆焚烧所产生的CO2、SO2、SO3、NO等污染大气，还可以增加农民是收入，提高他们的生活水平。

二、相关研究的最新成果及动态近年来，人们一直在寻找廉价易得、可再生的材料用于处理电镀废水。

一些非活体生物质已被用于此项研究，这些材料可以一次性使用，然后适当处置，也可用作供能燃料或作为固体发酵的底物、利用微生物来生产土壤调节剂和动物饲料。

许多合适的农业副产物包括果核 [13]、橄榄滤饼[14-15]、松树皮[16]、谷壳[17]、开心果核壳[18]及小麦麸皮[19]，在过去几年中都有较多的研究。

这些原料具有天然的交换能力和吸收特性。

然而，农业副产品的种类繁多，性质各不相同，对电镀废水
中Cu2+、Zn2+的吸附特性及作用机理都有待进一步研究。

秸秆就是一种廉价易得的良好生物吸附剂，影响其吸附的因素诸多如吸附剂浓度、PH、吸附时间、吸附种类等。

张继义[20]等在水溶液里，用小麦秸秆吸附Cu2+进行了研究。

在初始浓度为50 mg/L，约15％的金属离子在200min被吸附去除并基本达到了平衡。

pH值对小麦秸秆的吸附能力的影响是有重要意义的。

当pH值在2.0到12.0之间波动，Cu2+平衡吸附能力分别增加到70%和100%。

然而，温度对吸附能力的影响在温度从15℃增加到60℃时是则在80%之间变化。

在Langmuir和Freundlich模型中都找到适合的实验数据。

然而，Cu2+在Langmuir模型中的吸附平衡更好。

蒋小丽[21]等在用改性玉米秸秆杆吸附Cu2+的研究中，初始浓度为93.21 mg/L约85%的金属离子在60min内被吸附去除病达到平衡。

由此可知，秸秆作为廉价吸附剂处理含重金属离子废水具有巨大的潜力。

吸附后富含金属离子的秸杆可以解吸后重新使用。

Jia Zhang[22]等用改性橘子皮吸附Cu2+、Pb2+、Zn2+的研究中可以看出在初始浓度为50 mg/L、200 mg/L、50 mg/L时，改性橘子皮都可以在20min内吸附近100%的金属离子。

白建华[8]等用改性高粱秸秆对Cu2+吸附性能及热力学和动力学分析的研究中可以看出，在初始浓度为20mg/L,pH为5.0，吸附时间为60min时可吸附掉约85%的Cu2+，而Langmuir吸附方程和拟二级动力学模型更为准确的表达改性高粱秸秆对Cu2+的吸附过程。

在目前的研究结果表明，改性秸秆是一种去除废水中Zn2+、Cu2+有前途的生物吸附剂。

虽然Langmuir吸附平衡能力的改性秸秆（20mm 的长颗粒）被认为比绿色海藻和微生物的（LM粒径小于2.0mm）低，但可以通过减少微粒的大小来改善秸秆的吸附能力。

此外，有报道指出，用改性秸秆生物吸附金属离子达到平衡大约1 h，远比花大约12 h的海藻高效。

尤其是，秸秆是农业副产品，使用秸秆做吸附剂可以增加农民的收入，这一点是毋庸置疑的。

三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标主要内容： 1）利用微生物发酵方法制备生物改性秸秆； 2）分析并确定生物改性秸秆对铜、锌的吸附性能。

研究方法： 1）灵芝菌发酵秸秆，降解水稻秸秆的纤维素； 2）采用原子吸收法测定铜、锌含量； 3）改变pH、吸附剂用量、温度时间研究生物改性秸秆吸附Cu2+、Zn2+的性能。

4） Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkexich等等温吸附模型拟合。

分别称取一定质量的生物改性秸秆加入不同初始浓度的
50mLCu2+、Zn2+废水中，在288、298、308K下于恒温振荡器以
170r/min速度振荡3h后，测定上清液中Cu2+、Zn2+的含量，根据吸附前后溶液中的Cu2+、Zn2+浓度之差计算吸附量（扣除空白），所得不同温度下对应的吸附量分别用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkexich等等温吸附方程进行拟合，以线性方程的R2值判断拟合程度的优劣。

5）拟一级动力学方程、拟二级动力学方程和内扩散方程拟合。

分别称取一定质量的生物改性秸秆加入到50mL初始质量浓度为
200mg/L的Cu2+、Zn2+废水中，与恒温振荡器中以170r/min的速度振荡0、10、30、60、90、120、180、300、500、720、900、
1200min后测定上清液中Cu2+、Zn2+的含量，计算得到不同吸附时间下生物改性秸秆对Cu2+、Zn2+的吸附量，分别采用拟一级动力学方程、拟二级动力学方程和内扩散方程对该数据进行拟合，根据线性方程的R2值判断拟合程度的优劣。

技术路线：改变初始浓度模型拟合试验前期准备： 1.生物改性秸秆； 2.配制Cu2+、Zn2+储备液、相关试剂并标定。

热力学拟合改变吸附剂用量动力学拟合改变初始pH 单因素试验分析生物改性秸秆对铜、锌的吸附性能绘制铜、锌标准曲线难点： 1）此次研究的数量大、过程复杂； 2）数据多，处理繁琐；预期目标：通过本次实验研究生物改性秸秆对铜、锌的吸附性能。

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