淀粉稳定化纳米零价铁修复Cr（Ⅵ）污染土壤的可行性及其生物效应研究
发布时间：2021-02-13 20:27
纳米修复材料在污染环境治理中具有广泛应用前景,其中纳米零价铁（nZVI）是一种常用修复材料。普通纳米零价铁（B-nZVI）易聚集成团和氧化变质等不稳定性,影响了污染物的去除效率,所以稳定化nZVI的研究倍受关注。由于nZVI的活泼性和迁移性,进入土壤中nZVI的迁移转化和生物效应也引起了学者们的关注。本研究通过Cr（VI）污染土壤修复试验,研究淀粉稳定化纳米零价铁（S-nZVI）投加量、土壤含水率、反应时间对土壤中Cr（VI）的去除效果,并比较S-nZVI和B-nZVI联合生物炭/腐殖酸对Cr（VI）污染土壤修复效果的差异。通过植物盆栽实验,研究B-nZVI和S-nZVI联合生物炭/腐殖酸修复Cr（VI）污染土壤时对植物生长、生理生化和土壤微生物的影响及作用机制。本研究的主要结果为:（1）Cr（VI）污染土壤修复试验结果表明,S-nZVI和B-nZVI均能有效地从土壤中去除Cr（VI）,而且在高剂量下S-nZVI的作用更为显著（P<0.05）。含水率和反应时间的增加均显著的增强了S-nZVI对Cr（VI）的去除效果,在60天时投加3.0 g/kg S-nZVI、70%含水率的处理...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
S-nZVI的SEM（a）和TEM（b）图
青岛科技大学研究生学位论文21（2）铬污染土壤铬污染土壤取样于青岛市红星化工厂内的污染区域。将其自然风干后去除石块和植物等杂质，然后过尼龙筛（2.0mm）。土壤理化性质如表2.2所示。（3）试验用土壤制备将农田土壤与铬污染土壤按照一定比例采用逐级稀释的方法混合均匀，使混合后的Cr(VI)的浓度为1198.51mg/kg（铬污染土壤原浓度）、250mg/kg，将混合土壤于干燥阴凉处放置一周老化备用。（4）S-nZVI的合成与表征淀粉稳定的nZVI（S-nZVI）是按照我们先前的研究中[62]所述的硼氢化物还原方法合成的，平均粒径为69.5nm，ζ电位为-14.2mV，平均表面积为46.3m2/g。TEM图像和XRD图谱如图2.1和2.2所示。图2.1S-nZVI的SEM（a）和TEM（b）图Fig.2.1SEM(a)andTEM(b)imagesofS-nZVI图2.2S-nZVI的XRD图Fig.2.2XRDpatternofS-nZVI(a)(b)
青岛科技大学研究生学位论文23土壤pH采用NY/T1121.2-2006土壤pH测定方法，使用pH计（pHS-3C，中国三鑫）测定土壤pH（土壤：水比为1：2.5，w/v）。2.4数据分析用Orgin2017和IBMSPSSStatistics23软件处理试验数据。所有柱状图和折线图等都是使用Origin2017生成的，结果表示为平均值±标准偏差，用IBMSPSSStatistics23统计软件选择ANOVA中的Duncan对实验数据进行单因素方差分析和多重比较各处理之间的差异显著性（P<0.05）；并对实验数据进行多因素相关分析。2.5结果与分析2.5.1土壤pH2.5.1.1S-nZVI对高浓度场地土壤pH的影响研究结果表明（图2.3），添加S-nZVI后，土壤pH随着培养天数的增加，呈现出先升高后降低的趋势，培养三天时pH达到最大值。在不同的含水率下，含水率30%处理中pH在3天后降幅最大，含水率70%处理中pH在3天后降幅最校试验结束时pH的大小均低于最初的pH。三因素方差分析结果表明，天数、含水率和剂量以及天数-含水率、天数-剂量、含水率-剂量相互作用和3者共同的相互作用均对高浓度场地土壤pH产生显着影响（附录表1）。图2.3不同含水率下高浓度场地土壤pH的变化Fig.2.3ThechangesofsoilpHathighconcentrationsiteunderdifferentwatercontents2.5.1.2S-nZVI对250mg/kgCr(VI)土壤pH的影响研究结果表明（图2.4），添加S-nZVI后，250mg/kgCr(VI)污染土壤pH随着培养天数的增加，呈现出先升高后降低的趋势，培养三天时pH达到最大值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Reductive immobilization and long-term remobilization of radioactive pertechnetate using bio-macromolecules stabilized zero valent iron nanoparticles[J]. Haodong Ji,Yangmo Zhu,Jun Duan,Wen Liu,Dongye Zhao. Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[2]硅对镉胁迫下烟草叶片PSⅡ叶绿素荧光特性的影响[J]. 罗丽娟,唐莉娜,陈星峰,李延. 烟草科技. 2019(08)
[3]Environmental application and ecological significance of nano-zero valent iron[J]. Biruck D.Yirsaw,Mallavarapu Megharaj,Zuliang Chen,Ravi Naidu. Journal of Environmental Sciences. 2016(06)
[4]纳米零价铁修复Cr（Ⅵ）污染土壤的研究进展[J]. 苏慧杰,方战强. 农业资源与环境学报. 2015(06)
[5]纳米零价铁/玉米淀粉的制备及其对Pb2+的吸附[J]. 高国振,李金轩,李小燕,李寻,王长柏,贺彩婷. 化工环保. 2014(04)
本文编号：3032536
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
S-nZVI的SEM（a）和TEM（b）图
青岛科技大学研究生学位论文21（2）铬污染土壤铬污染土壤取样于青岛市红星化工厂内的污染区域。将其自然风干后去除石块和植物等杂质，然后过尼龙筛（2.0mm）。土壤理化性质如表2.2所示。（3）试验用土壤制备将农田土壤与铬污染土壤按照一定比例采用逐级稀释的方法混合均匀，使混合后的Cr(VI)的浓度为1198.51mg/kg（铬污染土壤原浓度）、250mg/kg，将混合土壤于干燥阴凉处放置一周老化备用。（4）S-nZVI的合成与表征淀粉稳定的nZVI（S-nZVI）是按照我们先前的研究中[62]所述的硼氢化物还原方法合成的，平均粒径为69.5nm，ζ电位为-14.2mV，平均表面积为46.3m2/g。TEM图像和XRD图谱如图2.1和2.2所示。图2.1S-nZVI的SEM（a）和TEM（b）图Fig.2.1SEM(a)andTEM(b)imagesofS-nZVI图2.2S-nZVI的XRD图Fig.2.2XRDpatternofS-nZVI(a)(b)
青岛科技大学研究生学位论文23土壤pH采用NY/T1121.2-2006土壤pH测定方法，使用pH计（pHS-3C，中国三鑫）测定土壤pH（土壤：水比为1：2.5，w/v）。2.4数据分析用Orgin2017和IBMSPSSStatistics23软件处理试验数据。所有柱状图和折线图等都是使用Origin2017生成的，结果表示为平均值±标准偏差，用IBMSPSSStatistics23统计软件选择ANOVA中的Duncan对实验数据进行单因素方差分析和多重比较各处理之间的差异显著性（P<0.05）；并对实验数据进行多因素相关分析。2.5结果与分析2.5.1土壤pH2.5.1.1S-nZVI对高浓度场地土壤pH的影响研究结果表明（图2.3），添加S-nZVI后，土壤pH随着培养天数的增加，呈现出先升高后降低的趋势，培养三天时pH达到最大值。在不同的含水率下，含水率30%处理中pH在3天后降幅最大，含水率70%处理中pH在3天后降幅最校试验结束时pH的大小均低于最初的pH。三因素方差分析结果表明，天数、含水率和剂量以及天数-含水率、天数-剂量、含水率-剂量相互作用和3者共同的相互作用均对高浓度场地土壤pH产生显着影响（附录表1）。图2.3不同含水率下高浓度场地土壤pH的变化Fig.2.3ThechangesofsoilpHathighconcentrationsiteunderdifferentwatercontents2.5.1.2S-nZVI对250mg/kgCr(VI)土壤pH的影响研究结果表明（图2.4），添加S-nZVI后，250mg/kgCr(VI)污染土壤pH随着培养天数的增加，呈现出先升高后降低的趋势，培养三天时pH达到最大值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Reductive immobilization and long-term remobilization of radioactive pertechnetate using bio-macromolecules stabilized zero valent iron nanoparticles[J]. Haodong Ji,Yangmo Zhu,Jun Duan,Wen Liu,Dongye Zhao. Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[2]硅对镉胁迫下烟草叶片PSⅡ叶绿素荧光特性的影响[J]. 罗丽娟,唐莉娜,陈星峰,李延. 烟草科技. 2019(08)
[3]Environmental application and ecological significance of nano-zero valent iron[J]. Biruck D.Yirsaw,Mallavarapu Megharaj,Zuliang Chen,Ravi Naidu. Journal of Environmental Sciences. 2016(06)
[4]纳米零价铁修复Cr（Ⅵ）污染土壤的研究进展[J]. 苏慧杰,方战强. 农业资源与环境学报. 2015(06)
[5]纳米零价铁/玉米淀粉的制备及其对Pb2+的吸附[J]. 高国振,李金轩,李小燕,李寻,王长柏,贺彩婷. 化工环保. 2014(04)
本文编号：3032536
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