氟对蜈蚣草去除地下水中砷的影响研究

发布时间：2021-07-07 11:22

　　近年来，饮水型地方性砷中毒已成为一个世界性的环境问题。因此，高砷地下水的治理技术是广大学者关注的焦点之一。高砷地下水中往往存在着砷-氟共存的现象，研究氟对砷去除效果的影响对于高砷水的治理有着重要的意义。蜈蚣草是一种砷的超累积植物，能够快速有效地环境介质中的砷。本文在水培条件下，研究蜈蚣草的砷累积性和除砷过程中砷形态的变化以及氟对蜈蚣草除砷的影响。在不同培养时间下，蜈蚣草对水中不同形态砷的累积性不同。暴露在4.3 mg/L的AsⅤ溶液中1天后，蜈蚣草根部的砷累积浓度略高于叶部的砷累积浓度，转移系数为仅为0.81。AsⅤ处理16天后蜈蚣草中砷累积转移系数为2.83，而As（Ⅲ）处理16天后蜈蚣草中砷累积转移系数为4.96。砷-氟共存条件下，初始砷浓度相同，F-浓度不同时对蜈蚣草除砷的影响不同。在去离子水中AsⅤ初始浓度为5 mg/L，共存F-浓度为1 mmol/L时，F-对蜈蚣草累积砷产生一定的抑制作用，且植物体内砷转移系数有所降低。但当共存F-浓度为4 mg/L和6 mg/L时，却比F-浓度为0 mg/L，1 mg/L和2 mg/L的累积浓度高。蜈蚣草去除离子水和营养液中砷时，溶液中As... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 地下水中砷的来源、形态和毒性
    1.2 高砷地下水的分布和水质特征
        1.2.1 高砷地下水的分布
        1.2.2 高砷地下水的水质特征
    1.3 地下水中砷的去除技术
        1.3.1 吸附法
        1.3.2 混凝沉淀
        1.3.3 离子交换法
        1.3.4 植物修复技术
            1.3.4.1 超累积植物去除水中的砷
            1.3.4.2 水生植物对砷的去除
        1.3.5 存在的问题
    1.4 同时去除砷和氟的技术
    1.5 研究的目的和意义
    1.6 研究的内容和技术路线
        1.6.1 研究的内容
        1.6.2 技术路线
2 材料和方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
    2.3 测定方法
        2.3.1 植物样品总砷的测定
        2.3.2 植物样品形态砷的测定
        2.3.3 植物样中氟的测定
        2.3.4 水中砷的测定
        2.3.5 水中氟的测定
    2.4 数据统计分析
3 水培条件下蜈蚣草的砷累积性
    3.1 实验设计
        3.1.1 鞭叶耳蕨对砷的累积性研究
        3.1.2 16 天内和 1 天内蜈蚣草对砷的累积效应
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 24 小时内和 16 天内蜈蚣草除砷效果
            3.2.1.1 水中砷浓度变化
            3.2.1.2 蜈蚣草中砷累积分析
        3.2.2 鞭叶耳蕨的砷累积性
            3.2.2.1 水中砷浓度变化
            3.2.2.2 植物中砷累积量
        3.2.3 不同取样点的砷浓度
    3.3 本章小结
4 氟对蜈蚣草累积砷的影响
    4.1 实验设计
        4.1.1 蜈蚣草的耐氟性预实验
        4.1.2 氟对蜈蚣草累积砷的影响
        4.1.3 氟浓度对蜈蚣草累积砷的影响
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 蜈蚣草的耐氟性及对氟的累积性
        4.2.2 氟对蜈蚣草除砷的影响
            4.2.2.1 砷-氟共存氟对蜈蚣草生物量的影响
            4.2.2.2 砷-氟共存氟对蜈蚣草吸收砷的影响
        4.2.3 氟浓度对蜈蚣草累积砷的影响
            4.2.3.1 氟浓度对蜈蚣草生物量的影响
            4.2.3.2 氟浓度对蜈蚣草累积砷的影响
        4.2.4 营养液和去离子水中蜈蚣草除砷的比较
            4.2.4.1 砷累积量比较
            4.2.4.2 砷转移系数比较
        4.2.5 蜈蚣草对氟的累积能力分析
    4.3 本章小结
5 蜈蚣草除砷过程中砷形态的变化
    5.1 实验设计
        5.1.1 蜈蚣草存在下溶液中砷形态的转化
        5.1.2 初始砷形态对蜈蚣草中砷形态分布的影响
    5.2 结果分析
        5.2.1 溶液中 As（Ⅲ）的氧化和 As（Ⅴ）的还原
            5.2.1.1 As（Ⅲ）处理的溶液中 As（Ⅲ）的氧化
            5.2.1.2 As（Ⅲ）处理的溶液中 As（Ⅴ）浓度的变化
            5.2.1.3 As（Ⅴ）处理的溶液中砷形态的变化
        5.2.2 蜈蚣草体内砷形态分布
            5.2.2.1 不同处理下蜈蚣草体内砷形态分布
            5.2.2.2 氟浓度对植物体内形态砷分布的影响
            5.2.2.3 初始 As 形态不同对蜈蚣草不同部位形态砷分布的影响
    5.3 本章小结
6 蜈蚣草人工湿地除砷实验
    6.1 简介
    6.2 材料和方法
    6.3 结果分析
        6.3.1 不同取样口的砷浓度变化和系统除砷率
        6.3.2 基质和蜈蚣草在除砷中的作用
        6.3.3 植物中砷含量
    6.4 本章小结
7 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 建议
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
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[5]中国北方高砷地下水分布特征及成因分析[J]. 韩双宝,张福存,张徽,贾小丰,何锦,李旭峰.  中国地质. 2010(03)
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博士论文
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硕士论文
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[2]松嫩平原地下水氟、砷的富集规律及影响因素研究[D]. 邴智武.吉林大学 2009
[3]蜈蚣草人工湿地处理含砷废水的研究[D]. 孙桂琴.南昌大学 2007
[4]生物氧化与吸附相结合处理高浓度含砷废水[D]. 王薇.南京工业大学 2006
[5]不同蜈蚣草种群（Pteris Vittata L.）砷富集能力及其生理机制研究[D]. 张斌才.内蒙古大学 2005
[6]Fe（Ⅲ）负载型螯合树脂吸附砷（Ⅴ）的研究[D]. 陈敬军.南昌大学 2005
[7]稀土改性沸石球对水质砷去除规律的研究[D]. 江喆.昆明理工大学 2005
[8]蜈蚣草的某些营养特性及富砷机理研究[D]. 肖细元.湖南农业大学 2003
[9]利用高等植物修复富营养化水体试验研究[D]. 林艳.重庆大学 2002
[10]无机稀土基吸附剂对饮用水中氟、砷的吸附研究[D]. 焦中志.东北师范大学 2002



本文编号：3269542