淀粉穩(wěn)定化納米零價鐵修復(fù)Cr(Ⅵ)污染土壤的可行性及其生物效應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-02-13 20:27
納米修復(fù)材料在污染環(huán)境治理中具有廣泛應(yīng)用前景,其中納米零價鐵(nZVI)是一種常用修復(fù)材料。普通納米零價鐵(B-nZVI)易聚集成團(tuán)和氧化變質(zhì)等不穩(wěn)定性,影響了污染物的去除效率,所以穩(wěn)定化nZVI的研究倍受關(guān)注。由于nZVI的活潑性和遷移性,進(jìn)入土壤中nZVI的遷移轉(zhuǎn)化和生物效應(yīng)也引起了學(xué)者們的關(guān)注。本研究通過Cr(VI)污染土壤修復(fù)試驗,研究淀粉穩(wěn)定化納米零價鐵(S-nZVI)投加量、土壤含水率、反應(yīng)時間對土壤中Cr(VI)的去除效果,并比較S-nZVI和B-nZVI聯(lián)合生物炭/腐殖酸對Cr(VI)污染土壤修復(fù)效果的差異。通過植物盆栽實驗,研究B-nZVI和S-nZVI聯(lián)合生物炭/腐殖酸修復(fù)Cr(VI)污染土壤時對植物生長、生理生化和土壤微生物的影響及作用機(jī)制。本研究的主要結(jié)果為:(1)Cr(VI)污染土壤修復(fù)試驗結(jié)果表明,S-nZVI和B-nZVI均能有效地從土壤中去除Cr(VI),而且在高劑量下S-nZVI的作用更為顯著(P<0.05)。含水率和反應(yīng)時間的增加均顯著的增強了S-nZVI對Cr(VI)的去除效果,在60天時投加3.0 g/kg S-nZVI、70%含水率的處理...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
S-nZVI的SEM(a)和TEM(b)圖
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文21(2)鉻污染土壤鉻污染土壤取樣于青島市紅星化工廠內(nèi)的污染區(qū)域。將其自然風(fēng)干后去除石塊和植物等雜質(zhì),然后過尼龍篩(2.0mm)。土壤理化性質(zhì)如表2.2所示。(3)試驗用土壤制備將農(nóng)田土壤與鉻污染土壤按照一定比例采用逐級稀釋的方法混合均勻,使混合后的Cr(VI)的濃度為1198.51mg/kg(鉻污染土壤原濃度)、250mg/kg,將混合土壤于干燥陰涼處放置一周老化備用。(4)S-nZVI的合成與表征淀粉穩(wěn)定的nZVI(S-nZVI)是按照我們先前的研究中[62]所述的硼氫化物還原方法合成的,平均粒徑為69.5nm,ζ電位為-14.2mV,平均表面積為46.3m2/g。TEM圖像和XRD圖譜如圖2.1和2.2所示。圖2.1S-nZVI的SEM(a)和TEM(b)圖Fig.2.1SEM(a)andTEM(b)imagesofS-nZVI圖2.2S-nZVI的XRD圖Fig.2.2XRDpatternofS-nZVI(a)(b)
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文23土壤pH采用NY/T1121.2-2006土壤pH測定方法,使用pH計(pHS-3C,中國三鑫)測定土壤pH(土壤:水比為1:2.5,w/v)。2.4數(shù)據(jù)分析用Orgin2017和IBMSPSSStatistics23軟件處理試驗數(shù)據(jù)。所有柱狀圖和折線圖等都是使用Origin2017生成的,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差,用IBMSPSSStatistics23統(tǒng)計軟件選擇ANOVA中的Duncan對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和多重比較各處理之間的差異顯著性(P<0.05);并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行多因素相關(guān)分析。2.5結(jié)果與分析2.5.1土壤pH2.5.1.1S-nZVI對高濃度場地土壤pH的影響研究結(jié)果表明(圖2.3),添加S-nZVI后,土壤pH隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,培養(yǎng)三天時pH達(dá)到最大值。在不同的含水率下,含水率30%處理中pH在3天后降幅最大,含水率70%處理中pH在3天后降幅最校試驗結(jié)束時pH的大小均低于最初的pH。三因素方差分析結(jié)果表明,天數(shù)、含水率和劑量以及天數(shù)-含水率、天數(shù)-劑量、含水率-劑量相互作用和3者共同的相互作用均對高濃度場地土壤pH產(chǎn)生顯著影響(附錄表1)。圖2.3不同含水率下高濃度場地土壤pH的變化Fig.2.3ThechangesofsoilpHathighconcentrationsiteunderdifferentwatercontents2.5.1.2S-nZVI對250mg/kgCr(VI)土壤pH的影響研究結(jié)果表明(圖2.4),添加S-nZVI后,250mg/kgCr(VI)污染土壤pH隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,培養(yǎng)三天時pH達(dá)到最大值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Reductive immobilization and long-term remobilization of radioactive pertechnetate using bio-macromolecules stabilized zero valent iron nanoparticles[J]. Haodong Ji,Yangmo Zhu,Jun Duan,Wen Liu,Dongye Zhao. Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[2]硅對鎘脅迫下煙草葉片PSⅡ葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 羅麗娟,唐莉娜,陳星峰,李延. 煙草科技. 2019(08)
[3]Environmental application and ecological significance of nano-zero valent iron[J]. Biruck D.Yirsaw,Mallavarapu Megharaj,Zuliang Chen,Ravi Naidu. Journal of Environmental Sciences. 2016(06)
[4]納米零價鐵修復(fù)Cr(Ⅵ)污染土壤的研究進(jìn)展[J]. 蘇慧杰,方戰(zhàn)強. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2015(06)
[5]納米零價鐵/玉米淀粉的制備及其對Pb2+的吸附[J]. 高國振,李金軒,李小燕,李尋,王長柏,賀彩婷. 化工環(huán)保. 2014(04)
本文編號:3032536
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
S-nZVI的SEM(a)和TEM(b)圖
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文21(2)鉻污染土壤鉻污染土壤取樣于青島市紅星化工廠內(nèi)的污染區(qū)域。將其自然風(fēng)干后去除石塊和植物等雜質(zhì),然后過尼龍篩(2.0mm)。土壤理化性質(zhì)如表2.2所示。(3)試驗用土壤制備將農(nóng)田土壤與鉻污染土壤按照一定比例采用逐級稀釋的方法混合均勻,使混合后的Cr(VI)的濃度為1198.51mg/kg(鉻污染土壤原濃度)、250mg/kg,將混合土壤于干燥陰涼處放置一周老化備用。(4)S-nZVI的合成與表征淀粉穩(wěn)定的nZVI(S-nZVI)是按照我們先前的研究中[62]所述的硼氫化物還原方法合成的,平均粒徑為69.5nm,ζ電位為-14.2mV,平均表面積為46.3m2/g。TEM圖像和XRD圖譜如圖2.1和2.2所示。圖2.1S-nZVI的SEM(a)和TEM(b)圖Fig.2.1SEM(a)andTEM(b)imagesofS-nZVI圖2.2S-nZVI的XRD圖Fig.2.2XRDpatternofS-nZVI(a)(b)
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文23土壤pH采用NY/T1121.2-2006土壤pH測定方法,使用pH計(pHS-3C,中國三鑫)測定土壤pH(土壤:水比為1:2.5,w/v)。2.4數(shù)據(jù)分析用Orgin2017和IBMSPSSStatistics23軟件處理試驗數(shù)據(jù)。所有柱狀圖和折線圖等都是使用Origin2017生成的,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差,用IBMSPSSStatistics23統(tǒng)計軟件選擇ANOVA中的Duncan對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和多重比較各處理之間的差異顯著性(P<0.05);并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行多因素相關(guān)分析。2.5結(jié)果與分析2.5.1土壤pH2.5.1.1S-nZVI對高濃度場地土壤pH的影響研究結(jié)果表明(圖2.3),添加S-nZVI后,土壤pH隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,培養(yǎng)三天時pH達(dá)到最大值。在不同的含水率下,含水率30%處理中pH在3天后降幅最大,含水率70%處理中pH在3天后降幅最校試驗結(jié)束時pH的大小均低于最初的pH。三因素方差分析結(jié)果表明,天數(shù)、含水率和劑量以及天數(shù)-含水率、天數(shù)-劑量、含水率-劑量相互作用和3者共同的相互作用均對高濃度場地土壤pH產(chǎn)生顯著影響(附錄表1)。圖2.3不同含水率下高濃度場地土壤pH的變化Fig.2.3ThechangesofsoilpHathighconcentrationsiteunderdifferentwatercontents2.5.1.2S-nZVI對250mg/kgCr(VI)土壤pH的影響研究結(jié)果表明(圖2.4),添加S-nZVI后,250mg/kgCr(VI)污染土壤pH隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,培養(yǎng)三天時pH達(dá)到最大值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Reductive immobilization and long-term remobilization of radioactive pertechnetate using bio-macromolecules stabilized zero valent iron nanoparticles[J]. Haodong Ji,Yangmo Zhu,Jun Duan,Wen Liu,Dongye Zhao. Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[2]硅對鎘脅迫下煙草葉片PSⅡ葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 羅麗娟,唐莉娜,陳星峰,李延. 煙草科技. 2019(08)
[3]Environmental application and ecological significance of nano-zero valent iron[J]. Biruck D.Yirsaw,Mallavarapu Megharaj,Zuliang Chen,Ravi Naidu. Journal of Environmental Sciences. 2016(06)
[4]納米零價鐵修復(fù)Cr(Ⅵ)污染土壤的研究進(jìn)展[J]. 蘇慧杰,方戰(zhàn)強. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報. 2015(06)
[5]納米零價鐵/玉米淀粉的制備及其對Pb2+的吸附[J]. 高國振,李金軒,李小燕,李尋,王長柏,賀彩婷. 化工環(huán)保. 2014(04)
本文編號:3032536
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