镉、锑/砷在土壤活性颗粒上的共吸附特性与规律研究

发布时间：2023-06-10 15:24

　　土壤重金属与类金属的复合污染与单一污染相比更为复杂,且相关研究较少。重金属在土壤中的迁移、转化和归趋在很大程度上取决于与土壤活性颗粒间的相互作用,因此研究重金属在土壤活性颗粒界面的吸附固定机制,对预测其在土壤中的形态、迁移和转化有重要作用。本文选取不同尺度土壤活性颗粒,单一矿物(针铁矿、高岭石)、微生物(蜡状芽孢杆菌),矿物-微生物复合胶体(针铁矿-细菌、高岭石-细菌)以及自然土壤颗粒(来自中科院湖南祁阳红壤试验站和湖南农业大学耘园教学基地土壤,分别为强酸性红壤和中性河流冲积土,p H值分别为4.53和6.98,以下简称为祁阳土壤和耘园土壤),通过不同p H下的吸附实验,并利用SEM-EDS、μ-XRF、XPS技术探究Cd(Ⅱ)、Sb(Ⅴ)、As(Ⅴ)在不同土壤活性颗粒上的结合机制,以期得出普遍性规律。结果表明:(1)对于单一活性颗粒体系,针铁矿、高岭石和蜡状芽孢杆菌在单一吸附体系中对Cd(Ⅱ)的吸附容量随p H的上升而增加,而对于Sb(Ⅴ)、As(Ⅴ)是减少的,但是在二元吸附体系中Cd(Ⅱ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)两者吸附量皆随p H升高而增加,因而Cd(Ⅱ)和Sb(Ⅴ)、Cd(Ⅱ)...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 我国土壤镉、锑(砷)复合污染现状
    1.2 土壤活性颗粒对重金属的固定
        1.2.1 土壤矿物对重金属的固定
        1.2.2 土壤有机组分对重金属的固定
        1.2.3 土壤矿物-有机复合胶体对重金属的固定
    1.3 土壤组分对镉、锑(砷)研究进展
    1.4 研究内容、目的与意义
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究意义
第二章 镉和锑/砷在单一土壤活性颗粒上的共吸附研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 针铁矿、高岭石和蜡状芽孢杆菌制备
    2.2 试验方法
        2.2.1 吸附实验
        2.2.2 吸附前后的外貌表征和元素分布、Zeta电位测定和XPS测定
    2.3 试验结果
        2.3.1 针铁矿、高岭石和细菌表征SEM
        2.3.2 不同pH下 Cd(Ⅱ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)在针铁矿、高岭石和细菌上吸附实验.
        2.3.3 针铁矿、高岭石和细菌吸附前后的Zeta电位
        2.3.4 针铁矿、高岭石和细菌对Cd(Ⅱ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)吸附前后XPS分析
    2.4 讨论
    2.5 .小结
第三章 镉和锑/砷在矿物-微生物复合颗粒上的共吸附研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 针铁矿和蜡状芽孢杆菌以及高岭石和蜡状芽孢杆菌复合体制备
    3.2 试验方法
        3.2.1 吸附实验
        3.2.2 吸附前后的元素分布
    3.3 试验结果
        3.3.1 不同pH下 Cd(Ⅱ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)在针铁矿-细菌、高岭石-细菌上吸附实验
        3.3.2 Cd、Sb和 As在针铁矿-蜡状芽孢杆菌、高岭石-蜡状芽孢杆菌上分布
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 镉和锑/砷在自然土壤颗粒上的共吸附研究
    4.1 材料方法
        4.1.1 土壤选择
    4.2 试验方法
        4.2.1 土壤颗粒等温吸附实验
        4.2.2 土壤颗粒吸附前后元素分布
        4.2.3 X射线衍射(XRD)光谱测定
        4.2.4 微区X射线荧光分析(μ-XRF)
    4.3 试验结果
        4.3.1 土壤颗粒等温吸附
        4.3.2 吸附后祁阳和耘园土壤SEM-EDS分析
        4.3.3 祁阳和土壤吸附Cd和 As后 μ-XRF分析
    4.4 讨论
    4.5 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3833109