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探析水環境中Cu2﹢的檢測和處理

文檔作者：朱泉雯文檔來源：揚州市職業大學		點擊數：	更新時間： 2025年07月03日
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2015年第9期(總第120期)
紅iil與芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATl0N 2015年9月
探析水環境中Cu2+的檢測和處理
朱泉雯
(揚州市職業大學，江蘇揚州225002)
摘要： 人體正常活動離不開各種蛋白質與酶。據相關研究發現，人體內有數十種蛋白質與酶含有cu元素，cu在蛋白
質與酶中起到活化與催化作用，無論是造血還是細胞繁殖，甚至是酶的活化與內分泌均離不開Cu元素。然而，工業廢水
排放導致大量Cu元素積聚于水環境中，使水生生物體內大量積累重金屬，人們食用水生生物后重金屬沉淀于人體中無法排
出，最終導致機體中毒。針對水中cu過量造成的環境污染與人體中毒，以檢測并凈化水環境中cu“為目的進行科研活動。
關鍵詞：cu抖；重金屬中毒；檢測方法；水環境
中圖分類號：X832 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-0802一(2015)09-0100—02
Analysis of Cu“Detection and Processing in Water Environment
ZHU Quanwen
(Yangzhou Vocational College，Yangzhou 225002，Jiangsu，China)
Abstract：Normal human body activities depend on a variety of proteins and enzymes．According to the related reseal'ch findings,
dozens of proteins and enzymes in human body contain Cu element,Cu has the effect of activation and catalytic in protein and enzyme，
both hematopeietic and cell reproduction,even the enzyme activation and endocrine are inseparable from the Cu element．A large
number of Cu elements were accumulated in water environment due to industrial waste water discharge，which made a substantial
accumulation of heavy metals in aquatic organisms．Heavy metals were precipitated in the human body after people eating aquatic
organisms and Can't be discharged and eventually lead to the body poisoning．According to environmental pollution and the human
body poisoning caused by Cu excess,this paper made scientific research to detect and purify Cu“in water environment．
Key words：Cu“；heavy metal poisoning；detection method；water environment
0引言
隨著工業發展，人們生活水平明顯改善的同時，
身處的環境也受到前所未有的污染。空氣污染、水污
染嚴重危及人類健康。以水污染為例，工廠向江河內
排放的污水含有大量重金屬離子，女tlCu舢或Zn“，這些
金屬離子被攝人水生物體內，人們在食用水產品時就
會將重金屬攝人到體內，使人體內重金屬大量累積，
導致機體中Cu元素過量，最終將導致中毒。因此，人
們開始檢測并處理廢水中的Cu“。
1檢測方法
1．1 比色法
顯色劑可以選擇二環已酮草酰雙腙(即BCO、
收稿日期：2015—06—23
基金項目：污染控制與資源化研究國家重點實驗室開放項目
(PCRRFl 1016)
作者簡介：朱泉雯，1982年生，女，江蘇揚州人，2004年畢業
于南京師范大學應用化學專業，碩士，講師。
·100·
c。4H洲402)，BCO和Cu2+共同處在堿性環境中，隨反應
產生藍色絡合物，借助分光法能夠測定Cu2+濃度【l】。若
條件為波長600 nm、質量濃度介于0．04斗g～1．4斗g
之間，Cu“與吸光度的關系完全符合比爾定律。
比色法中還有一種較為先進的分支，即納米金比
色法。試驗一般選取以溶膠形式分散于水中、具有優
秀光學性能的、直徑介于1 nm。100 nm的微小金顆
粒。這種又名膠體金的納米金消光系數較高，其表面
具有非常優越的等離子體共振性能，可以吸收510
nm～550 nm的共振波。納米金溶液為亮紅色，若吸
收的共振波增加，則顆粒之間的距離就會縮短，溶液
顏色也會由紅變藍。借助這一原理，可以實現將快速
檢測應用于重金屬分離中。
1．2原子吸收法
Cu“的原子可以吸收大部分金屬發射出的共振線，
這種吸收能力與其占溶液的比例有關。所占比例高則
吸收得多，反之則少。由于空氣原子化后大部分金屬
元素能夠被直接測定，因此水樣檢測可以先將其原子
化，再進行共振線測定。若水樣里cu2+所占比例較低，
萬方數據
2015年第9期朱泉雯：探析水環境中Cu“的檢測和處理2015年9月
則可以在萃取后再富集。一般生活用水及池塘水質借
助這種方法檢測。
1．3電化學檢測法
電化學檢測法涉及電化學分析領域及化學發光研
究領域的知識，一般采用某種熒光素來測定廢水中
cu2+含量[21。HAS熒光淬滅法是一種適合實驗室測定Cu2+
含量的方法。一般而言，若cu“濃度為0．13 mg／L～6
mg／L，則線性關系良好，該方法檢出限為38斗g／L。
可以將巰基乙胺充當凈化方法中必需的穩定劑，
借助水熱合成法，將其制成粒徑大小不一的CdTe量子
點，選出粒徑為3．6 nm／3．27 rim的量子點對Cu2+進行熒
光淬滅法檢測，此方法同樣具有較高的靈敏性[31。
1．4電修飾法
通過共價自組，將修飾電極當作工作電極，依靠
靈敏度來檢測Cu2+澍f度。以磷酸鹽為緩沖液，攪拌溶
液并富集后，將存在于其中的Cu2+與修飾電極反應活
性配合物，使其附著于電極表面，進而檢測。電極的
峰電流和Cu“濃度正相關，在特定區間存在一定的線
性關系，該方法檢出限為3．2×104 mg／L。
2處理方法
2．1 電化學法
若水中Cu2+濃度較低，可以使用流化態電極降低
質量濃度，最低值甚至可以達到5×10巧mg／L。
2．2吸收法
將具有不溶性質的鈉鹽、鎂鹽等黃原酸鹽或水溶
性絡合物與Cu“放到一起發生反應，二者相結合可以
有效去除重金屬【4】。一般而言，含cu“的電鍍廢液可以
用吸收法進行凈化。此外，還可以借助水熱合成法將
燃燒高嶺土制成納米分子篩，篩選出cu舢。
2．3膜電解法
膜電解法一般選用氨水作為電解質來處理廢水中
的Cu“。受電場力作用，陽離子們互相滲析，Cuh與其
它陽離子互換，穿過膜滲透到陰極室中，由于NH4+發
生遷移，Cu2+就在廢水之中就產生Cu(OH)：絮體，如
此再去除絮體就比較簡單了。膜電解法Cu“凈化比例
與氨水和純水比例有關[51。通過相關實驗可以發現，
當氨水：純水=3：5時，持續電解5 h，廢水中Cu2+凈化比
例接近94％，去除后，每升廢水中的Cu2+含量僅為5．79
mg，且廢水中Cu(OH)：絮體含量將會達到被去除的
Cu2+含量的40％。
2．4趨磁細菌法
趨磁細菌對于Cu“和zn“都具有一定的吸附作用，
在一定的酸堿度、溫度、時長或微生物量影響下，趨
磁細菌可以有效吸附水樣本里的Cu“。根據劉瑁的研
究可知，pH=5、溫度達到20℃一25℃、時長是120
min、細菌濃度至8×103 mg／L時，該方法吸附效果最
佳。然而，Cuz+和zn“若共存于廢水中，zn“與趨磁細
菌之間存在更大的親和力，cu“凈化率不如踟2+凈化
率。因此廢水中若同時含有這兩種金屬離子，則不建
議選擇這種方法網。
2．5 MFC凈化法
MFC也就是微生物燃料電池，這種裝置具有可以
處理廢水的優點。將含有Cu“的廢水作為陰極電解液，
將含有1 g的LCOD／-'-I：活污水為陽極基質，在加入Na2SO。
后，陰陽電極發生反應，可以起到去除Cu2+和COD的
作用網。
3結語
Cu“對水生物、水環境及人體造成的危害目前已
經為越來越多的人所了解，各機構和部門都開始研發
相關技術檢測和處理廢水中大量存在的Cu“。介紹了
比色法、電化學法、電修飾法和原子吸收法四種檢測
方法，總結了電化學法、吸收法、膜電解法、趨磁細
菌法和MFC凈化法五種處理方法，以此來為從事相關
研究的人員提供參考。
參考文獻：
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(責任編輯：季鑫)
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原油穩定
原油穩定是為了脫除原油中溶解的CH4、C2H。、
C3H。等烴類氣體組分，防止它們在揮發時帶走大量液
烴，從而降低原油在貯運過程中的蒸發損耗。穩定后的
原油飽和蒸氣壓不超過最高貯存溫度下當地大氣壓。在
穩定過程中，還可獲得液化氣和天然汽油。原油穩定可采
用負壓脫氣、加熱閃蒸和分餾等方法。以負壓脫氣法為
例，穩定工藝過程是：脫水后的原油進入穩定塔，用真空
壓縮機將原油中的氣體抽出，送往油田氣處理裝置。經過
穩定的原油從塔底流出，進入貯油罐。原油穩定與油氣組
分含量、原油物理性質、穩定深度要求等因素有關。
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