重金属污染土壤化学淋洗修复机理的研究
近年来，我国土壤的重金属污染问题日益严重，重金属Pb、Hg、Cr、Cu等及其复合物通过食物链在生物体内进行富集，已经对土壤质量、农产品品质、人类健康等构成了严重的威胁。目前土壤重金属污染的修复方法有物理、化学、生物及其联合修复法。本文主要选取栖霞、韶关、常安三地的土样，研究其淋洗前后土壤团聚体中养分和重金属含量变化规律；采用BCR三级提取法对淋洗前后的三种土样团聚体中重金属的不同形态（酸溶态、可还原态、可氧化态和残渣态）进行提取；对淋洗后土样中常量元素的溶出进行分析；以Fe、Al元素为例探究淋洗前后游离态、非晶态、络合态三种形态的变化。通过这四个方面简单探究化学淋洗修复重金属土壤的机理。结果表明，随着土样粒径的减小，土样团聚体中的重金属和养分含量向粘粒级富集增大；100 mmol·L-1柠檬酸+20 mmol·L-1 FeCl3复合淋洗土样，对Pb、Cd、Zn和Cu四种重金属的去除率最高，比单独使用柠檬酸淋洗率平均提高了31.83%,比单独使用FeCl3淋洗率平均提高了24.07%；重金属Pb、Cd、Zn和Cu的淋洗率为粗粉砂级>粉砂级>砂粒级>粘粒级。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1材料与方法 2
1.1实验土样 2
1.2所用试剂及仪器 3
1.3重金属分级形态的测定 3
1.4淋洗液中的金属离子的测定3
1.5土壤团聚体的淋洗4
1.6数据处理 4
2 实验结果分析4
2.1土样团聚体的组成4
2.2淋洗效果与淋洗率 6
2.3土样团聚体中重金属的形态变化及形态分分析 7
3 总结 11
致谢11
参考文献12
重金属污染土壤化学淋洗修复机理的研究
引言
引言
近年来，随着工农业的迅速发展,环境污染和生态破坏日益严峻，严重影响到了人类的健康和生存，其中重金属元素对环境的污染和破坏作用尤为严重，特别是Pb、Hg、Cr、Cu及其复合污染最为突出。污水的农田灌溉、污泥的农业利用、畜禽废 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
弃物和无机肥料的施用皆会导致了部分土壤被重金属污染，同时土壤肥力退化，作物产量和品质降低[1]。且土壤中的重金属可以通过食物链在生物体内进行富集[2]，土壤中重金属元素的化学形态及其与土壤物质的结合形式是影响其迁移活动性和生物可利用性的主要原因。重金属在土壤中可被土壤组分如：土壤黏粒、土壤中的有机质等吸附在表面；也可与土壤矿物质如：与土壤矿物如碳酸盐、铁氧化合物、硫化物等结合形式存在[3]。重金属的生物毒性不仅与环境中所含重金属含量的多少有关，还与其形态分布有很大关系。不同的形态会产生不同的环境效应，可以直接影响到重金属的毒性、在环境中的迁移与与其在自然界的循环[4]。
目前研究最彻底、应用最广泛的重金属形态分析方法是Tessier等提出的顺序提取法及其修正方法，适合Cd、Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe和Mn 等多数重金属的提取，并按照提取顺序，将土壤或沉积物中重金属的形态分为交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态5种形式[5]。Clark等对Tessier提取法进行了修正，主要用于U、Pb、Cs等重金属的提取，并建议将重金属分为水溶态、交换态、酸溶解态（如碳酸盐结合态）、无定形氧化物结合态、锰氧化物结合态、有机质结合态、晶形氧化物结合态和残渣态8种形式[6]。为融合各种不同的分析方法，增强数据间的可比性，欧共体参比司（The Community Bureau of Reference,1987）将土壤和沉淀物中提取重金属含量的方法进行了统一，称作BCR法，适合Cr、Ni、Cu、Zn、Pb和Cd等重金属提取，并将重金属形态分为碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态4种形式[7]。由于BCR法在许多研究中被发现能较好的反映重金属在土壤中的形态分布，且适用于对金属元素的测定如：ICP法，目前较广泛的适用于土壤样品中重金属Cu、Pb、Zn、Cd的测定。
土壤团聚体是土壤最基本的结构和物质单位，其组成和形态的特点对土壤中重金属的形态有着明显的差异，污染土壤重金属受团聚体分配的制约[8]。土壤中微团聚体与有机质和矿物质的结合方式不同,它们对植物养分的吸收和分布、对重金属和有机毒物的束缚能力以及生物有效性等方面存在一定的差异[9]。对于土壤重要的组成部分：氧化铁、氧化铝来说，它们对土壤微团聚体的形成和稳定性有很大影响。由于不同重金属的保持能力有一定的差异。因此，研究土壤团聚体颗粒组中重金属的分布特点对于阐明重金属的存在和活性有着重要的意义[8]。
综上所述，本文重点探究重金属土壤污染土壤的淋洗机理内容主要为：土壤团聚体中重金属去除效率、重金属在淋洗前后的形态变化从而进一步探究淋洗剂的作用机理。
1 材料与方法
1.1实验土样
1.1.1淋洗剂及土样形态分析
淋洗剂：单一淋洗剂：20 mmolL1 FeCl3 、100 mmolL1柠檬酸；复合淋洗剂（20 mmolL1 FeCl3＋100 mmolL1柠檬酸）。
土样分别采自与浙江常安、广东韶关、南京栖霞三种不同类型的重金属污染农田表层土（0~20 cm）。在室温的条件下对土样进行自然风干后，除去土壤中的动植物残体和石砾，用10目的（2 mm）的标准筛对土样过筛，过筛后的土样用做实验土样；另取部分风干土样用研钵磨细后过20目（2 mm）和100目（0.149 mm）尼龙筛，作为供试土壤基本理化性质的测定以及供试土壤中重金属全量的测定，测定方法参考《土壤农业化学分析方法》[10]。
用去离子水对淋洗后的土样冲洗23遍后，对土样进行风干。土样中的有机质采用高温外热重铬酸钾氧化溶量法测定；土样中的全氮采用凯氏消煮法测定；土样中的有效磷含量采用盐酸氟化铵法测定；土样中速效钾采用乙酸铵提取ICP法测定[10]。
1.1.2 土样团聚体的分离
称取去离子水湿润后的常安、栖霞和韶关的田间土壤50 g，若发现大块土样，则轻轻捣碎。按照水土比为5∶1（质量比）将三种土样分别放入盛有250 mL 蒸馏水的烧杯中，用水浸泡过夜。采用湿筛法分离出土样粒径大小为0.2~2.0 mm的土壤团聚体颗粒组，然后通过Stokes定律计算沉降时间，并用沉降虹吸法分离出粒径大小0.02~0.2 mm的土壤团聚体颗粒组。再采用低速离心机和高速离心机（2500 rmin1）分离出粒径大小为0.002~0.02 mm和< 0.002 mm的土壤团聚体颗粒组。对于粒径大小为0.2~2.0 mm的土壤团聚体颗粒组，用去离子水将其中的植物根和其他有机物碎屑进行漂洗并丢弃，后称重。将粒径大小< 0.002 mm的土壤团聚体轻碾碎过100目筛，混匀后放入4 ℃左右的冰箱中进行储藏。再称取一部分湿润的田间土壤进行风干磨细后过60目筛备用（即为全土）[11]。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1材料与方法 2
1.1实验土样 2
1.2所用试剂及仪器 3
1.3重金属分级形态的测定 3
1.4淋洗液中的金属离子的测定3
1.5土壤团聚体的淋洗4
1.6数据处理 4
2 实验结果分析4
2.1土样团聚体的组成4
2.2淋洗效果与淋洗率 6
2.3土样团聚体中重金属的形态变化及形态分分析 7
3 总结 11
致谢11
参考文献12
重金属污染土壤化学淋洗修复机理的研究
引言
引言
近年来，随着工农业的迅速发展,环境污染和生态破坏日益严峻，严重影响到了人类的健康和生存，其中重金属元素对环境的污染和破坏作用尤为严重，特别是Pb、Hg、Cr、Cu及其复合污染最为突出。污水的农田灌溉、污泥的农业利用、畜禽废 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
弃物和无机肥料的施用皆会导致了部分土壤被重金属污染，同时土壤肥力退化，作物产量和品质降低[1]。且土壤中的重金属可以通过食物链在生物体内进行富集[2]，土壤中重金属元素的化学形态及其与土壤物质的结合形式是影响其迁移活动性和生物可利用性的主要原因。重金属在土壤中可被土壤组分如：土壤黏粒、土壤中的有机质等吸附在表面；也可与土壤矿物质如：与土壤矿物如碳酸盐、铁氧化合物、硫化物等结合形式存在[3]。重金属的生物毒性不仅与环境中所含重金属含量的多少有关，还与其形态分布有很大关系。不同的形态会产生不同的环境效应，可以直接影响到重金属的毒性、在环境中的迁移与与其在自然界的循环[4]。
目前研究最彻底、应用最广泛的重金属形态分析方法是Tessier等提出的顺序提取法及其修正方法，适合Cd、Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe和Mn 等多数重金属的提取，并按照提取顺序，将土壤或沉积物中重金属的形态分为交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态5种形式[5]。Clark等对Tessier提取法进行了修正，主要用于U、Pb、Cs等重金属的提取，并建议将重金属分为水溶态、交换态、酸溶解态（如碳酸盐结合态）、无定形氧化物结合态、锰氧化物结合态、有机质结合态、晶形氧化物结合态和残渣态8种形式[6]。为融合各种不同的分析方法，增强数据间的可比性，欧共体参比司（The Community Bureau of Reference,1987）将土壤和沉淀物中提取重金属含量的方法进行了统一，称作BCR法，适合Cr、Ni、Cu、Zn、Pb和Cd等重金属提取，并将重金属形态分为碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态4种形式[7]。由于BCR法在许多研究中被发现能较好的反映重金属在土壤中的形态分布，且适用于对金属元素的测定如：ICP法，目前较广泛的适用于土壤样品中重金属Cu、Pb、Zn、Cd的测定。
土壤团聚体是土壤最基本的结构和物质单位，其组成和形态的特点对土壤中重金属的形态有着明显的差异，污染土壤重金属受团聚体分配的制约[8]。土壤中微团聚体与有机质和矿物质的结合方式不同,它们对植物养分的吸收和分布、对重金属和有机毒物的束缚能力以及生物有效性等方面存在一定的差异[9]。对于土壤重要的组成部分：氧化铁、氧化铝来说，它们对土壤微团聚体的形成和稳定性有很大影响。由于不同重金属的保持能力有一定的差异。因此，研究土壤团聚体颗粒组中重金属的分布特点对于阐明重金属的存在和活性有着重要的意义[8]。
综上所述，本文重点探究重金属土壤污染土壤的淋洗机理内容主要为：土壤团聚体中重金属去除效率、重金属在淋洗前后的形态变化从而进一步探究淋洗剂的作用机理。
1 材料与方法
1.1实验土样
1.1.1淋洗剂及土样形态分析
淋洗剂：单一淋洗剂：20 mmolL1 FeCl3 、100 mmolL1柠檬酸；复合淋洗剂（20 mmolL1 FeCl3＋100 mmolL1柠檬酸）。
土样分别采自与浙江常安、广东韶关、南京栖霞三种不同类型的重金属污染农田表层土（0~20 cm）。在室温的条件下对土样进行自然风干后，除去土壤中的动植物残体和石砾，用10目的（2 mm）的标准筛对土样过筛，过筛后的土样用做实验土样；另取部分风干土样用研钵磨细后过20目（2 mm）和100目（0.149 mm）尼龙筛，作为供试土壤基本理化性质的测定以及供试土壤中重金属全量的测定，测定方法参考《土壤农业化学分析方法》[10]。
用去离子水对淋洗后的土样冲洗23遍后，对土样进行风干。土样中的有机质采用高温外热重铬酸钾氧化溶量法测定；土样中的全氮采用凯氏消煮法测定；土样中的有效磷含量采用盐酸氟化铵法测定；土样中速效钾采用乙酸铵提取ICP法测定[10]。
1.1.2 土样团聚体的分离
称取去离子水湿润后的常安、栖霞和韶关的田间土壤50 g，若发现大块土样，则轻轻捣碎。按照水土比为5∶1（质量比）将三种土样分别放入盛有250 mL 蒸馏水的烧杯中，用水浸泡过夜。采用湿筛法分离出土样粒径大小为0.2~2.0 mm的土壤团聚体颗粒组，然后通过Stokes定律计算沉降时间，并用沉降虹吸法分离出粒径大小0.02~0.2 mm的土壤团聚体颗粒组。再采用低速离心机和高速离心机（2500 rmin1）分离出粒径大小为0.002~0.02 mm和< 0.002 mm的土壤团聚体颗粒组。对于粒径大小为0.2~2.0 mm的土壤团聚体颗粒组，用去离子水将其中的植物根和其他有机物碎屑进行漂洗并丢弃，后称重。将粒径大小< 0.002 mm的土壤团聚体轻碾碎过100目筛，混匀后放入4 ℃左右的冰箱中进行储藏。再称取一部分湿润的田间土壤进行风干磨细后过60目筛备用（即为全土）[11]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/yyhx/603.html
