重金属有效态提取DGT技术结合相材料的开发与应用研究

发布时间：2017-09-03 03:39

  本文关键词：重金属有效态提取DGT技术结合相材料的开发与应用研究

  更多相关文章： DGT 重金属 不同处理 室内老化 温室盆栽

【摘要】：土壤重金属危害性更多取决于有效态含量,而薄膜梯度扩散(DGT)技术是近年来发展起来的提取土壤重金属有效态含量最有效的技术之一。但以Chelex-100为结合相的DGT存在价格贵、重金属解离性能差、解离时间长等缺点,严重制约了其推广应用。因此,在考虑性能不减、制备简单、性价比高的前提下重新筛制具有完全自主知识产权的DGT结合相材料以替代Chelex-100,对于DGT实现由实验应用走向标准化大范围推广具有重要意义。本文在前期大量工作基础上,筛制获得了以DTPA插层双金属氢氧化物(Mg-Al-DTPA-LDHs)为骨架的全新DGT结合相,并制备了Mg-Al-DTPA-LDHs-DGT(以下简称DTAP-LDHs-DGT或新型DGT),在对新型DGT进行大量基础测试基础上,对其实际应用效果进行了研究。主要结果如下：1与Chelex-100-DGT*目比,DTPA-LDHs-DGT具有无毒、易制备、快速全解离、制膜简单、性价比高、背景污染小等优势,更适合于普通实验室的制备及推广应用。2.采用DTPA-LDHs-DGT提取土壤重金属镉(Cd)、镍(Ni)有效态含量,结果表明：DTPA-LDHs-DGT在供试土壤中展开时间宜介于1-4天之间,与Chelex-100型^DGT—样,展开1天即可取得满意的效果,土壤孔隙度对新型DGT提取的重金属含量有显著影响,但将其作为影响因素考虑进土壤重金属有效态含量计算过程中,其影响不显著。新型DGT对扩散相厚度及土壤重金属有效态提取剂反应敏感,相关研究还需加强。3.采用DTPA-LDHs-DGT探索土壤重金属镉(Cd)、镍(Ni)老化过程中有效态含量的变化。结果表明,在老化120天时达到平衡,而新型DGT可高效原位指示不同土壤重金属Cd、Ni老化过程有效态含量的变化及其差异性,且对土壤环境因子影响重金属活性态的改变有独特的揭示作用。4.结合新型DGT扩散相厚度的改变,创新性研究了不同土壤重金属Cd、Ni老化过程中动力学特征,分析了老化过程中重金属有效态组分(离子态及有机易解离态)的变化性及解离动力学系数K-1的变化情况。5.温室盆栽试验表明,新型DGT提取的土壤重金属Cd、Ni有效态含量与油菜吸收量之间有显著的线性相关性。低、高吸收油菜品种与Cd相关性分别达0.85**、0.98**,与Cd相关性分别达0.93**、0.92**,相关关系明显优于其它重金属有效态提取方法。实验结果表明,本研究所开发的新型结合相DGT具有良好的使用性及推广性,但由于时间有限,其进一步推广应用实验还应进一步加强。
【关键词】：DGT 重金属 不同处理 室内老化 温室盆栽
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 第一章 前言13-27
• 1.1 课题研究背景13-17
• 1.1.1 全国重金属污染总体情况13-17
• 1.1.2 重金属有效态提取常用方法17
• 1.2 重金属有效态提取技术——DGT技术17-23
• 1.2.1 DGT技术应用原理17-18
• 1.2.2 DGT技术应用现状18-23
• 1.3 本研究的目的与意义23
• 1.4 研究内容23-24
• 1.4.1 DGT结合相材料的筛选与性能检测23
• 1.4.2 DTPA-LDHs-DGT的应用研究23-24
• 1.4.3 DTPA-LDHS-DGT效能验证研究24
• 1.5 技术路线24-27
• 第二章 DGT结合相材料的筛选与性能检测27-30
• 2.1 材料与方法27-28
• 2.1.1 试验药品与仪器27
• 2.1.2 DGT结合相材料合成27-28
• 2.2 材料性能研究28-30
• 第三章 DTPA-LDHS-DGT对重金属有效态的检测研究30-42
• 3.1 材料与方法30-35
• 3.1.1 试验药品与仪器30-31
• 3.1.2 数据处理31-33
• 3.1.3 DTPA-LDHs-DGT组装33-34
• 3.1.4 不同处理对DTPA-LDHs-DGT应用的影响试验34-35
• 3.2 试验结果与分析35-42
• 3.2.1 不同土壤孔隙度对结果的影响35-38
• 3.2.2 扩散相厚度变化对结果的影响38-39
• 3.2.3 不同展开时间对结果的影响39-40
• 3.2.4 土壤培养过程中由水改为CaCl_2和盐酸对结果的影响40-42
• 第四章 DTPA-LDHS-DGT室内老化试验研究42-67
• 4.1 材料与方法42-45
• 4.1.1 试验用土样42
• 4.1.2 试验仪器与试剂42-43
• 4.1.3 试验方法43-44
• 4.1.4 数据处理44-45
• 4.2 结果与讨论45-67
• 4.2.1 重金属老化不同时期有效态含量分析45-49
• 4.2.2 土壤老化动力学分析49-67
• 第五章 温室盆栽试验研究67-76
• 5.1 材料与方法67-68
• 5.1.1 试验用土样67
• 5.1.2 试验仪器与试剂67
• 5.1.3 试验方法67-68
• 5.1.4 数据分析68
• 5.2 结果与讨论68-76
• 5.2.1 油菜生长期内DTPA-LDHs-DGT对根际土重金属有效态的测定68-70
• 5.2.2 土壤重金属不同提取方法与油菜体内重金属含量的相关性对比分析70-76
• 第六章 结论与建议76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 建议77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-84
• 攻读硕士学位期间发表文章84

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本文编号：782680