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土壤中重金属的形态分析及重金属污染土壤的修复

作　者: 刘丽丽
导　师: 孙福生
学　校: 苏州科技学院
专　业: 环境工程
关键词: Tessier系列萃取法 超声波萃取 重金属形态分析 化学萃取 植物修复
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文研究了在pH=6.0、pH=7.0和pH=8.0时,土壤中Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn六种重金属可交换态含量,以及土壤中重金属可交换态含量随pH的变化趋势,优化了超声波辅助萃取土壤中重金属可交换态含量的条件;对比了EDTA、柠檬酸三钠、柠檬酸、草酸钠、草酸、焦性没食子酸和酒石酸去除污染土壤样品中的Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn重金属的效率。研究了EDTA在萃取污染土壤中重金属时的影响因素并优化了最佳的萃取条件,在此条件下,通过萃取采自电镀厂周围的5种土壤样品,分析了土壤中重金属的形态分布对化学萃取的影响;对比了玉树、丽杯阁和石莲三种植物在修复重金属污染土壤时的吸收能力,分析了不同重金属浓度对植物吸收重金属的影响。按照Tessier系列萃取法萃取了在pH=6.0、pH=7.0与pH=8.0时,土壤中Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn重金属可交换态含量。结果表明土壤中六种重金属可交换态含量在中性和偏碱性条件下含量相近,在偏碱性时稍低,在偏酸性条件下,萃取的可交换态含量较高。优化了超声波辅助萃取土壤中重金属可交换态最佳的萃取条件:时间为20min,温度为60℃和功率为120W。重金属污染的修复是近年来研究的一个热点。化学修复是一种最为成熟和高效的方法。目前研究的热点就集中在选择一种廉价、高效不会产生二次污染的修复剂。本文选取了几种修复剂,对比了其处理效率,结果表明EDTA能较好的去除土壤中的各种重金属,而其他的修复剂则针对某一种重金属有较好的去除效果。最后选定EDTA作为本次试验的萃取剂,优化了EDTA化学萃取的条件:浓度0.100mol/L、pH=6.0和液固比7.5:1。在此条件下,应用EDTA萃取了采自苏州相城区和望亭镇的5家电镀厂周围的土壤样品。EDTA对5种样品的萃取效率在2.0%-45.2%之间,较大的差异主要是因为各土壤的理化性质及其中重金属的种类和形态分布的不同。而植物修复是一种新型和最具潜力的修复技术。目前应用较多的就是植物萃取技术,而此技术重点就是寻找能够对重金属超积累的植物。本文选择了玉树、石莲和丽杯阁3种观赏性植物,研究了其积累土壤中Ni、Pb和Cd的能力。研究结果表明,丽杯阁和石莲积累重金属能力较强,但较高浓度的重金属会严重影响石莲的生长发育。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-22
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 重金属的形态分析  11-15
    1.2.1 形态分析的定义  11
    1.2.2 几种重金属形态分析方法介绍  11-15
  1.3 重金属污染土壤的修复技术  15-19
    1.3.1 物理修复技术  15-16
    1.3.2 化学修复技术  16-17
    1.3.3 生物修复技术  17-19
  1.4 重金属的分析方法  19-20
    1.4.1 原子吸收分光光度计的原理  19-20
    1.4.2 分析方法的质量控制  20
  1.5 论文研究的内容和意义  20-22
第二章 不同pH 值条件下超声波萃取条件的优化  22-34
  2.1 研究背景  22
  2.2 实验部分  22-24
    2.2.1 实验仪器和试剂  22-23
    2.2.2 样品的采集及前处理  23-24
    2.2.3 实验方法  24
  2.3 传统方法测得重金属可交换态含量数据  24-25
  2.4 超声波萃取重金属可交换态最佳条件的确定  25-32
  2.5 小结  32-34
第三章 重金属污染土壤的化学修复  34-43
  3.1 研究背景  34
  3.2 实验部分  34-35
    3.2.1 实验仪器与试剂  34-35
    3.2.2 实验方法  35
  3.3 实验结果及讨论  35-39
    3.3.1 土壤样品的重金属总量和可交换态含量  35-36
    3.3.2 七种提取剂去除土壤中6 种重金属的效果对比  36-37
    3.3.3 EDTA 优化萃取条件的选择  37-39
  3.4 化学修复重金属污染土壤的应用  39-42
    3.4.1 土壤样品重金属总量及可交换态含量  39-40
    3.4.2 EDTA 化学修复电镀厂周围土壤样品  40-42
  3.5 小结  42-43
第四章 重金属污染土壤的植物修复  43-51
  4.1 研究背景  43
  4.2 实验部分  43-45
    4.2.1 实验仪器及药品  43-44
    4.2.2 样品的采集与预处理  44-45
  4.3 实验结果与讨论  45-49
    4.3.1 植物地上部分中重金属含量及分析  45-46
    4.3.2 盆栽土壤样品中重金属含量及分析  46-48
    4.3.3 植物的富集系数  48-49
  4.4 小结  49-51
第五章 结论  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
作者简介  58

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 土壤污染及其防治
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