镉与苯并[a]芘在东北棕壤和黑土中交互作用机理研究

发布时间：2024-06-27 20:47

　　本文针对我国东北土壤重金属和多环芳烃复合污染的特点,选择典型重金属—镉、代表性的多环芳烃—苯并[a]芘(简称BaP)作为研究对象,利用X-ray吸收精细结构光谱(XAFS)、红外光谱、土壤悬液Wien效应研究法,结合传统土壤学方法技术,将实验室模拟研究与异位实际复合污染土壤研究相结合,开展镉与苯并[a]芘在东北土壤中交互作用及机理研究,为重金属—多环芳烃复合污染土壤修复、土壤环境质量基准制定提供科学依据。 (1)采用批量实验法进行镉与苯并[a]芘在不同类型东北土壤(草甸棕壤和黑土)中的吸附实验。镉在棕壤和黑土中的吸附等温线属于Langmuir型与Freundlich型,Langmuir模型在不添加BaP条件下,镉具有较高的模型拟合相关系数,而在添加不同浓度BaP时拟合的相关系数则偏低。加入苯并[a]芘后,重金属镉的吸附量下降,并且在相同条件下,镉在黑土中的吸附量要高于镉在棕壤中的吸附量。 (2)黑土与棕壤的轻组分占的比例为9.99%-10.84%、29.37%-31.19%,而镉所占的比例为17.16%-23.87%、49.30%-56.62%。对于轻重组分五种形态分析,加入苯并[a]...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 重金属与多环芳烃
        1.1.1 土壤多环芳烃污染
        1.1.2 土壤重金属污染
    1.2 复合污染的类型及作用机理
        1.2.1 复合污染的定义
        1.2.2 复合污染的类型
    1.3 重金属-多环芳烃复合污染的交互作用形式及特点
        1.3.1 吸附行为的交互作用
        1.3.2 化学作用过程的交互作用
        1.3.3 微生物过程的交互作用
    1.4 有机-无机复合污染土壤的研究
        1.4.1 胶散分组
        1.4.2 颗粒大小分组
        1.4.3 比重分组
        1.4.4 联合分组
    1.5 关于土壤复合污染的国内外研究现状
    1.6 论文研究内容与创新点
        1.6.1 研究构想与思路
        1.6.2 主要研究内容
        1.6.3 技术路线
        1.6.4 创新点
第二章 镉与苯并[a]芘在土壤中的结合与土壤组分间分配特征
    2.1 引言
        2.1.1 多环芳烃中苯并[a]芘
        2.1.2 重金属的吸附
        2.1.3 土壤粘粒的提取
    2.2 实验材料与仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验试剂
    2.3 实验方法
        2.3.1 溶液的配制
        2.3.2 吸附等温方程的拟合
        2.3.3 解吸实验
        2.3.4 土壤中组分、粒径的分离及镉的分配特征分析
        2.3.5 土壤中镉的全量和镉的形态分布特征
    2.4 数据处理
    2.5 结果与分析
        2.5.1 吸附等温方程的拟合
        2.5.2 轻、重组分的分配特征
        2.5.3 不同类型土壤轻、重组分中镉的形态分布情况
        2.5.4 镉在不同粒径土壤中的分布情况
        2.5.5 X射线精细光谱分析
        2.5.6 红外光谱分析
        2.5.7 扫描电镜分析
        2.5.8 解吸方程的拟合
第三章 苯并[a]芘与镉离子交互作用与土壤粘粒之间能量变化关系
    3.1 引言
        3.1.1 离子活度法
        3.1.2 Wien效应法
        3.1.3 阳离子交换量（CEC）
        3.1.4 吸附标准自由能变化△G
    3.2 实验材料与仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 苯并[a]芘的对镉溶液浓度的影响
        3.3.2 阳离子饱和粘粒和土壤悬液的制备
        3.3.3 苯并[a]芘对土壤粘粒与镉离子能量的影响
        3.3.4 zeta电位的测定
        3.3.5 自制的一系列不同浓度苯并[a]芘污染土壤
    3.4 结果与分析
        3.4.1 苯并[a]芘对镉离子浓度的影响
        3.4.2 土壤粘粒的表面电荷
        3.4.3 结合自由能的影响
        3.4.4 吸附自由能的影响
        3.4.5 苯并[a]芘对饱和土壤动电电位的影响
第四章 研究结论
参考文献
致谢



本文编号：3995919