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系列萃取法用于沉积物中重金属形态分析的研究

作　者: 王宗芳
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微波萃取沉积物重金属形态分析
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文采用传统的Tessier系列萃取法和超声波、微波改进的系列萃取法,研究了不同沉积物样品中六种重金属Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn的形态分布,探索了重金属Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn污染物的迁移转化规律。通过不同的形态分类方法对比实验,讨论了不同方法之间的差异性。通过条件试验,最终确定了超声波萃取和微波萃取沉积物中六种重金属的最佳萃取条件。本实验选用加标回收率来验证超声波萃取法和微波萃取法是否适合被测沉积物样品,结果表明:两种萃取法所测金鸡湖沉积物中六种重金属元素前四形态的加标回收率大部分都在90%～110%之间,说明这两种方法应用于萃取沉积物中不同形态的重金属具有一定的可适性。对苏州境内几处不同的沉积物样品(金鸡湖李公堤处、青剑湖商业广场处、太湖碧水长天和摩天轮两处)应用传统的和超声波、微波改进的Tessier系列萃取法,实验结果表明:超声波萃取法与传统的Tessier系列萃取法所测结果较为接近,更符合苏州境内所采沉积物样品中重金属形态分布的实际情况,而微波萃取法则发现有提前提取的现象。超声波萃取法和常规Tessier系列萃取法所得结果分析表明,四处沉积物中,Cu、Fe、Ni和Zn等元素均主要以稳定的残渣态形式存在; Mn元素在各形态中均有较高含量,尤其是比较活泼的Fe-Mn氧化物态,占较大比例,这部分重金属的形态浓度对水体、生物等生态环境具有潜在的危害;Pb元素在各形态中也有较高含量,尤其是可交换态,是应该重点控制的对象。金鸡湖沉积物中六种重金属元素的总量远高于其它三处沉积物样品中,对生物和水环境具有一定的危害。同时还测定了采样处表层水中重金属的总量及溶解态重金属的含量。Cu元素在太湖两处水质达国家Ⅰ级地表水环境质量标准;Fe元素在青剑湖水中的含量远高于饮用水卫生标准限值;Mn元素在金鸡湖水中的含量稍高于饮用水卫生标准限值;Ni元素溶解态的含量都高于饮用水卫生标准限值,属重点关注的对象;Pb元素的含量符合国家Ⅲ级地表水环境质量标准;Zn元素在金鸡湖水中的含量达到国家Ⅱ级地表水环境质量标准,其余三处采样水质均达到国家Ⅰ级地表水环境质量标准。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-20
  1.1 研究背景  9
  1.2 重金属元素的形态分析  9-14
    1.2.1 形态分析的定义  9-10
    1.2.2 土壤、沉积物中重金属形态分析的研究进展  10-14
    1.2.3 水环境中重金属的存在形态  14
  1.3 重金属元素的不同萃取模式  14-16
    1.3.1 微波萃取  15
    1.3.2 超声波萃取  15-16
  1.4 重金属的分析方法  16-18
    1.4.1 原子吸收分光光度计的原理  16-17
    1.4.2 标准分析方法  17
    1.4.3 分析方法的质量控制  17-18
  1.5 论文研究的内容和意义  18-20
第二章超声波萃取条件的优化  20-41
  2.1 研究背景  20
  2.2 实验部分  20-23
    2.2.1 实验仪器与试剂  20-21
    2.2.2 样品采集及前处理  21-22
    2.2.3 实验方法  22-23
  2.3 实验结果及讨论  23-38
    2.3.1 超声波不同位置萃取条件的确定  23-24
    2.3.2 超声波扫频-未扫频条件试验  24-25
    2.3.3 超声波萃取重金属可交换态萃取条件的确定  25-28
    2.3.4 超声波萃取重金属碳酸盐结合态萃取条件的确定  28-31
    2.3.5 超声波萃取重金属Fe-Mn氧化物态萃取条件的确定  31-34
    2.3.6 超声波萃取重金属有机质态萃取条件的确定  34-38
  2.4 超声波萃取法加标回收率的测定  38-40
  2.5 小结  40-41
第三章微波萃取条件的优化  41-51
  3.1 研究背景  41
  3.2 实验部分  41-42
    3.2.1 实验方法  41-42
  3.3 实验结果及讨论  42-48
    3.3.1 微波萃取重金属可交换态萃取条件的确定  42-43
    3.3.2 微波萃取重金属碳酸盐结合态萃取条件的确定  43-44
    3.3.3 微波萃取重金属Fe-Mn氧化物态萃取条件的确定  44-45
    3.3.4 微波萃取重金属有机质态萃取条件的确定  45-48
  3.4 微波萃取法加标回收率的测定  48-49
  3.5 小结  49-51
第四章沉积物样品及水样中重金属的形态分析  51-65
  4.1 引言  51
  4.2 实验方法  51-53
    4.2.1 常规及改进的Tessier系列萃取法  51-53
    4.2.2 沉积物中重金属总量的测定方法  53
    4.2.3 水样中重金属总量及溶解态重金属的测定方法  53
  4.3 实验结果与讨论  53-63
    4.3.1 金鸡湖沉积物样品中六种重金属的形态分布  53-56
    4.3.2 青剑湖沉积物样品中六种重金属的形态分布  56-58
    4.3.3 太湖(碧水长天)沉积物样品中六种重金属的形态分布  58-60
    4.3.4 太湖(摩天轮)沉积物样品中六种重金属的形态分布  60-62
    4.3.5 沉积物样品中重金属总量分析  62
    4.3.6 水样中重金属总量及溶解态分析  62-63
  4.4 小结  63-65
第五章结论  65-68
参考文献  68-72
致谢  72-73
个人简历  73

系列萃取法用于沉积物中重金属形态分析的研究

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