废弃蜜柚制备生物炭及对铊污染土壤中小白菜品质的影响
发布时间：2021-07-23 08:47
随着工业化推进以及大气干湿沉降等自然循环,铊伴随着生产过程释放到土壤中并逐渐成为未来环境的“定时炸弹”。本研究以废弃蜜柚为原料制备生物炭并用于铊污染土壤的修复,探讨该生物炭在铊污染修复中的作用机理以及铊污染土壤中小白菜品质的影响。主要研究结论如下:（1）热解温度以及热解时间影响着生物炭的吸附性能,其中以PPB700-3以及WPB700-3的吸附性能最佳,两者均具备发达的孔隙结构以及丰富的官能团,为吸附Tl+提供位点。PPB700-3及WPB700-3的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,最大的吸附容量分别为4293.9μg·g-1和5286.0μg·g-1,准二级动力学方程能够较好地拟合两者的吸附动力学,表明吸附过程中伴随着化学吸附。（2）利用EDTA-Na2和KH2PO4对PPB700-3以及WPB700-3进行改性以期能增加其他的土壤经济效益。EDTA-Na2改性PPB700-3的条件为温度为60°C,时间为30 min,浓...
【文章来源】：集美大学福建省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 铊的污染概述
1.1.1 铊的应用及危害
1.1.2 铊的来源及污染现状
1.2 土壤重金属的生物有效性研究进展
1.2.1 重金属对小白菜的品质影响
1.2.2 土壤重金属有效性的概念
1.2.3 土壤重金属有效态的提取方法
1.3 生物炭在重金属污染土壤治理中的应用
1.3.1 生物炭的概述
1.3.2 生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
1.3.3 柚皮吸附剂的应用
1.4 研究目的及意义
1.4.1 研究目的及意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
1.4.4 研究技术路线图
第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 供试植物
2.1.2 供试土壤
2.1.3 化学试剂
2.1.4 仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 生物炭的制备
2.2.2 生物炭的改性
2.2.3 静态吸附实验
2.2.4 铊有效态的浸提方法
2.2.5 盆栽实验方法
2.3 分析测试方法
2.3.1 铊的测定方法
2.3.2 生物炭的理化特征分析
2.3.3 生物炭的吸附模型分析
2.3.4 土壤的理化性质分析
2.3.5 小白菜的理化性质分析
2.3.6 数据分析
第3章 生物炭吸附水溶液中铊离子的研究
3.1 影响生物炭吸附水溶液中Tl+的因素探讨
3.1.1 制备工艺的影响
3.1.2 初始pH值的影响
3.1.3 固液比的影响
3.1.4 吸附动力学
3.1.5 吸附等温线
3.2 生物炭的表征
3.2.1 生物炭的基本性质
3.2.2 SEM扫描电镜
3.2.3 XRD射线衍射
3.2.4 FTIR红外扫描
3.3 本章小结
第4章 EDTA-Na_2和KH_2PO_4 改性生物炭
4.1 EDTA-Na_2 改性生物炭
4.1.1 反应温度的影响
4.1.2 反应时间的影响
4.1.3 EDTA-Na_2 浓度的影响
4.2 KH_2PO_4 改性生物炭
4.2.1 反应温度的影响
4.2.2 反应时间的影响
4.2.3 KH_2PO_4 浓度的影响
4.3 本章小结
第5章 生物炭对铊污染土壤中小白菜的品质影响
5.1 农田土壤中铊的有效态浸提方式筛选
5.1.1 各浸提方式的浸提能力
5.1.2 浸提方式与生物可利用量的相关性
5.1.3 生物炭对铊污染土壤的修复效果
5.2 生物炭对小白菜的品质影响
5.2.1 生长指标的影响
5.2.2 维生素C含量的影响
5.2.3 可溶性糖含量的影响
5.2.4 可溶性蛋白质的影响
5.2.5 硝酸盐含量的影响
5.2.6 铊含量的影响
5.3 本章小结
第6章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间科研成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度条件下制备的生物炭对水相Cu2+的吸附性能[J]. 李飞跃,许吉宏,周亚林,李圣健. 生态与农村环境学报. 2020(05)
[2]Preliminary study on the electrocatalytic performance of an iron biochar catalyst prepared from iron-enriched plants[J]. Xinqiang Cao,Yingping Huang,Changcun Tang,Jianzhu Wang,David Jonson,Yanfen Fang. Journal of Environmental Sciences. 2020(02)
[3]不同热解温度生物炭对溶液中镉的吸附性能研究[J]. 王道涵,李景阳,汤家喜. 工业水处理. 2020(01)
[4]香根草对污染土壤水溶态重金属组分胁迫响应研究[J]. 宋清梅,蔡信德,吴颖欣,吴嘉慧,陈显斌,吴文成. 农业环境科学学报. 2019(12)
[5]EDTA改性制备四聚阳离子表面活性剂及其去除土壤中铅的研究[J]. 童德彬,陈志,王艺凡,张勇,许俊强,唐聪明,王耀琼. 化学研究与应用. 2019(12)
[6]Cd、Pb单一及复合胁迫对白花蛇舌草幼苗生长状况的影响[J]. 孙博文,王乾鑫,杨远祥,程章,杨占彪,朱雪梅. 四川农业大学学报. 2019(06)
[7]秸秆生物炭对小白菜生长发育及土壤性质的影响[J]. 余端,冯牧野,李燕,罗友进. 南方农业. 2019(34)
[8]贵阳南部近郊蔬菜重金属污染状况及健康风险评估[J]. 李丁,王济,宣斌,蔡雄飞,赵士杰. 环境污染与防治. 2019(11)
[9]土壤重金属生物有效性评价技术进展[J]. 黄迪,杨燕群,肖选虎,张振强,陈四海,黄志红,肖惠宁. 现代化工. 2019(S1)
[10]铁改性生物质炭对镉污染土壤中小白菜镉吸收及产量和品质的影响[J]. 林昌华,马崇坚,丘勇飞. 广东农业科学. 2019(09)
博士论文
[1]生物质炭对土壤重金属有效性和作物吸收影响的整合分析及田间试验[D]. 陈德.南京农业大学 2016
[2]铅锌矿区土壤重金属污染特征及稳定化研究[D]. 房增强.中国矿业大学(北京) 2016
[3]生物炭对水体和土壤环境中重金属铅的固持[D]. 刘国成.中国海洋大学 2014
[4]土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究[D]. 胡文.北京林业大学 2008
硕士论文
[1]生物炭对小白菜品质及重金属镉积累的影响[D]. 高凤.黑龙江八一农垦大学 2019
[2]复合改性纳米蒙脱土材料的制备及其对水中Cr（Ⅵ）吸附效果应用研究[D]. 吴笑江.西北大学 2019
[3]二价锰强化高铁酸钾去除水体中铊（Ⅰ）的研究[D]. 李艳婷.哈尔滨工业大学 2019
[4]生物炭改性制备及其对重金属Zn钝化效果的初步研究[D]. 朱银涛.吉林农业大学 2018
[5]柚皮改性吸附材料制备及其在污水处理中应用研究[D]. 胡鸣鸣.贵州大学 2017
[6]柚皮基生物炭的制备及其吸附性能研究[D]. 王亚.江苏大学 2017
[7]废水中铊的去除方法研究[D]. 刘陈敏.广州大学 2016
[8]生物炭及其复合调理剂对菜地土壤Cd的钝化效果研究[D]. 金睿.华南农业大学 2016
[9]4种原料制备的生物炭对土壤Zn、Cd形态及土壤酶活性的影响[D]. 王晨.山东农业大学 2016
[10]生物炭对稻田土壤重金属生物有效性的影响与作用机制[D]. 尹带霞.湖南师范大学 2016
本文编号：3298973
【文章来源】：集美大学福建省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 铊的污染概述
1.1.1 铊的应用及危害
1.1.2 铊的来源及污染现状
1.2 土壤重金属的生物有效性研究进展
1.2.1 重金属对小白菜的品质影响
1.2.2 土壤重金属有效性的概念
1.2.3 土壤重金属有效态的提取方法
1.3 生物炭在重金属污染土壤治理中的应用
1.3.1 生物炭的概述
1.3.2 生物炭在土壤重金属污染修复中的应用
1.3.3 柚皮吸附剂的应用
1.4 研究目的及意义
1.4.1 研究目的及意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
1.4.4 研究技术路线图
第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 供试植物
2.1.2 供试土壤
2.1.3 化学试剂
2.1.4 仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 生物炭的制备
2.2.2 生物炭的改性
2.2.3 静态吸附实验
2.2.4 铊有效态的浸提方法
2.2.5 盆栽实验方法
2.3 分析测试方法
2.3.1 铊的测定方法
2.3.2 生物炭的理化特征分析
2.3.3 生物炭的吸附模型分析
2.3.4 土壤的理化性质分析
2.3.5 小白菜的理化性质分析
2.3.6 数据分析
第3章 生物炭吸附水溶液中铊离子的研究
3.1 影响生物炭吸附水溶液中Tl+的因素探讨
3.1.1 制备工艺的影响
3.1.2 初始pH值的影响
3.1.3 固液比的影响
3.1.4 吸附动力学
3.1.5 吸附等温线
3.2 生物炭的表征
3.2.1 生物炭的基本性质
3.2.2 SEM扫描电镜
3.2.3 XRD射线衍射
3.2.4 FTIR红外扫描
3.3 本章小结
第4章 EDTA-Na_2和KH_2PO_4 改性生物炭
4.1 EDTA-Na_2 改性生物炭
4.1.1 反应温度的影响
4.1.2 反应时间的影响
4.1.3 EDTA-Na_2 浓度的影响
4.2 KH_2PO_4 改性生物炭
4.2.1 反应温度的影响
4.2.2 反应时间的影响
4.2.3 KH_2PO_4 浓度的影响
4.3 本章小结
第5章 生物炭对铊污染土壤中小白菜的品质影响
5.1 农田土壤中铊的有效态浸提方式筛选
5.1.1 各浸提方式的浸提能力
5.1.2 浸提方式与生物可利用量的相关性
5.1.3 生物炭对铊污染土壤的修复效果
5.2 生物炭对小白菜的品质影响
5.2.1 生长指标的影响
5.2.2 维生素C含量的影响
5.2.3 可溶性糖含量的影响
5.2.4 可溶性蛋白质的影响
5.2.5 硝酸盐含量的影响
5.2.6 铊含量的影响
5.3 本章小结
第6章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间科研成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度条件下制备的生物炭对水相Cu2+的吸附性能[J]. 李飞跃,许吉宏,周亚林,李圣健. 生态与农村环境学报. 2020(05)
[2]Preliminary study on the electrocatalytic performance of an iron biochar catalyst prepared from iron-enriched plants[J]. Xinqiang Cao,Yingping Huang,Changcun Tang,Jianzhu Wang,David Jonson,Yanfen Fang. Journal of Environmental Sciences. 2020(02)
[3]不同热解温度生物炭对溶液中镉的吸附性能研究[J]. 王道涵,李景阳,汤家喜. 工业水处理. 2020(01)
[4]香根草对污染土壤水溶态重金属组分胁迫响应研究[J]. 宋清梅,蔡信德,吴颖欣,吴嘉慧,陈显斌,吴文成. 农业环境科学学报. 2019(12)
[5]EDTA改性制备四聚阳离子表面活性剂及其去除土壤中铅的研究[J]. 童德彬,陈志,王艺凡,张勇,许俊强,唐聪明,王耀琼. 化学研究与应用. 2019(12)
[6]Cd、Pb单一及复合胁迫对白花蛇舌草幼苗生长状况的影响[J]. 孙博文,王乾鑫,杨远祥,程章,杨占彪,朱雪梅. 四川农业大学学报. 2019(06)
[7]秸秆生物炭对小白菜生长发育及土壤性质的影响[J]. 余端,冯牧野,李燕,罗友进. 南方农业. 2019(34)
[8]贵阳南部近郊蔬菜重金属污染状况及健康风险评估[J]. 李丁,王济,宣斌,蔡雄飞,赵士杰. 环境污染与防治. 2019(11)
[9]土壤重金属生物有效性评价技术进展[J]. 黄迪,杨燕群,肖选虎,张振强,陈四海,黄志红,肖惠宁. 现代化工. 2019(S1)
[10]铁改性生物质炭对镉污染土壤中小白菜镉吸收及产量和品质的影响[J]. 林昌华,马崇坚,丘勇飞. 广东农业科学. 2019(09)
博士论文
[1]生物质炭对土壤重金属有效性和作物吸收影响的整合分析及田间试验[D]. 陈德.南京农业大学 2016
[2]铅锌矿区土壤重金属污染特征及稳定化研究[D]. 房增强.中国矿业大学(北京) 2016
[3]生物炭对水体和土壤环境中重金属铅的固持[D]. 刘国成.中国海洋大学 2014
[4]土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究[D]. 胡文.北京林业大学 2008
硕士论文
[1]生物炭对小白菜品质及重金属镉积累的影响[D]. 高凤.黑龙江八一农垦大学 2019
[2]复合改性纳米蒙脱土材料的制备及其对水中Cr（Ⅵ）吸附效果应用研究[D]. 吴笑江.西北大学 2019
[3]二价锰强化高铁酸钾去除水体中铊（Ⅰ）的研究[D]. 李艳婷.哈尔滨工业大学 2019
[4]生物炭改性制备及其对重金属Zn钝化效果的初步研究[D]. 朱银涛.吉林农业大学 2018
[5]柚皮改性吸附材料制备及其在污水处理中应用研究[D]. 胡鸣鸣.贵州大学 2017
[6]柚皮基生物炭的制备及其吸附性能研究[D]. 王亚.江苏大学 2017
[7]废水中铊的去除方法研究[D]. 刘陈敏.广州大学 2016
[8]生物炭及其复合调理剂对菜地土壤Cd的钝化效果研究[D]. 金睿.华南农业大学 2016
[9]4种原料制备的生物炭对土壤Zn、Cd形态及土壤酶活性的影响[D]. 王晨.山东农业大学 2016
[10]生物炭对稻田土壤重金属生物有效性的影响与作用机制[D]. 尹带霞.湖南师范大学 2016
本文编号：3298973
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