【摘要】：重金屬鎘在土壤中的殘留時(shí)間長,毒性大,可經(jīng)土壤進(jìn)入食物鏈給消費(fèi)者健康帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。土壤淋洗是一種高效、迅速去除土壤重金屬的修復(fù)技術(shù)。為了達(dá)到綠色高效去除的目的,本文以鎘污染土壤為研究對(duì)象,采用植物源淋洗液無患子皂苷,并將其與螯合劑EDTA、MGDA聯(lián)合,通過振蕩淋洗實(shí)驗(yàn),分析淋洗液對(duì)鎘的淋洗效果,優(yōu)化淋洗液濃度、pH、時(shí)間等重要條件。同時(shí),采用BCR提取法分析土壤中鎘各形態(tài)變化、運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方程對(duì)淋洗過程進(jìn)行擬合,探索淋洗條件下的動(dòng)力學(xué)特征,對(duì)比淋洗前后土壤有機(jī)質(zhì)和基礎(chǔ)養(yǎng)分變化,以期為淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。主要得出以下結(jié)論:(1)無患子皂苷濃度為35 g·L-1,pH=4.83,淋洗時(shí)間為240min時(shí)對(duì)土壤中鎘達(dá)到最優(yōu)淋洗率為37.87%。降低溶液pH值和增加淋洗次數(shù)均有利于重金屬的去除。Elovich方程(R2=0.947)與準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型(R2=0.917)均可較優(yōu)擬合無患子皂苷的淋洗過程。(2)當(dāng)EDTA、無患子皂苷濃度分別為1mmol·L-1、20g·L-1聯(lián)合淋洗協(xié)同效應(yīng)最佳,在體積比為1:1,液土比為15:1,pH為5.07,淋洗1440min后鎘淋洗率為87.63%。當(dāng)MGDA、無患子皂苷濃度分別為lmmol·L-1、10g·L-1協(xié)同效應(yīng)最佳,在體積比1:1,液土比為15:1,pH為5.45,淋洗時(shí)間720min,淋洗三次后鎘的淋洗率可達(dá)84.37%。增加液土比與適當(dāng)延長淋洗時(shí)間均利于提高鎘的淋洗率。添加順序?qū)β?lián)合淋洗的影響較小。(3)淋洗液在濃度較低情況下聯(lián)合均可以達(dá)到比單一淋洗更好的淋洗效果。通過動(dòng)力學(xué)方程對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合得出聯(lián)合方式對(duì)土壤重金屬鎘的淋出作用主要以擴(kuò)散、非均相擴(kuò)散為主。(4)采用BCR連續(xù)提取法對(duì)淋洗前后土壤中鎘形態(tài)變化分級(jí)表明:無患子皂苷水提液、EDTA與無患子皂苷聯(lián)合及MGDA與無患子皂苷聯(lián)合對(duì)土壤中鎘各形態(tài)的淋洗效果表現(xiàn)為酸可溶態(tài)可還原態(tài)可氧化態(tài)殘?jiān)鼞B(tài)。淋洗總體上明顯降低了酸可溶態(tài)和可還原態(tài)的鎘含量。(5)無患子皂苷水提液對(duì)土壤養(yǎng)分的破壞較小,而且殘留于土壤中的溶液含有營養(yǎng)物質(zhì),可以作為土壤養(yǎng)分補(bǔ)充。EDTA、MGDA與無患子皂苷的聯(lián)合淋洗方式對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)和基礎(chǔ)養(yǎng)分的淋失具有減緩作用。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X53
【圖文】：

由無患子果皮提取的無患子皂苷水提液種類復(fù)雜，一般而言無患子皂苷主要為齊墩逡逑果酸型三萜類皂苷，疏水基團(tuán)為常春藤皂苷元，親水基團(tuán)是羧基和葡萄糖基（或其他糖逡逑基）相連形成的皂苷結(jié)構(gòu)，如圖２－１所示。不同種類無患子皂苷分子量在６０４和９６６逡逑之間，相對(duì)應(yīng)的分子式ｃ３５ｈ５６0８和ｃ５Ｇｈ７８0１ｓ。逡逑Ｈ３Ｃ邋２９邐Ｒ逡逑１邐Ａｒａ２－Ｒｈａ３－Ａｒａ３？ＯＡｃ逡逑２邐Ａｒａ２－Ｒｂａ３－Ａｒａ４－ＯＡｃ逡逑Ｉ邐３邐Ａｒａｊ－Ｒｈａｊ－Ｘｙｆ，；？＾逡逑２５邐４邐 而兮：逡逑２８邐５邐Ａｒａ２－Ｒｈａ３－Ｘｙ＾0Ａｃ逡逑｜邐２７邐６邐Ａｊ＊３２￣＾＾２３＊＊Ｘｙｌ２＊ＯＡｃ逡逑＼邐７邐Ａｒａ２－Ｒｈａ３－Ｘｙｉ３－ＯＡｃ逡逑Ｒ0＾邐８邐Ａｒａ２－Ｒｈａ３－Ｘｙ�。矗希粒沐义希玻捱姡茫龋�0Ｈ邐９邐Ａｒａ２－Ｒｈａ３－Ａｒａ逡逑２３邐１０邐Ａｒａ２－Ｒｈａ３－Ｘｙｉ逡逑圖２－１無患子皂苷的主要結(jié)構(gòu)［６９］逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｍａｉｎ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋Ｓａｐｉｎｄｕｓ邋ｓａｐｏｎｉｎｓ逡逑實(shí)驗(yàn)測定了無患子皂苷水提液的濃度、ｐＨ、表面張力、ＣＭＣ值及無其元素組成。逡逑由于糖苷的水解，無患子皂苷水提液呈現(xiàn)弱酸性（ｐＨ在４．８３－５．３３）；無患子皂苷水提逡逑液的表面張力約為ＳＳＭｒｒｍ－１，其臨界膠束濃度約為ＵＳｍｇ－Ｉ／１；根據(jù)元素分析，皂苷溶逡逑液中碳含量為４３％、氧含量為４２％、氫含量為６％、氮含量為５０％。研究粗略計(jì)算得出逡逑無患子皂苷的提取率約為１８．３％。逡逑無患子皂苷水提液紅外光譜如圖２－２所示。由圖２－２可知

－５邐０邐５邐１０邐１５邐２０邋２５邋３０邋３５邐４０逡逑ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋（ｇ＊Ｌ＇１）逡逑圖２－３無患子皂苷濃度對(duì)污染土壤中鎘淋洗率的影響逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｓａｐｉｎｄｕｓ邋ｓａｐｏｎｉｎ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｗａｓｈｉｎｇ邋ｒａｔｅｓ邋ｏｆ邋Ｃｄ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｓｏｉｌｓ逡逑不同小寫字母表示處理差異顯著（ｐ＜0．0５）

廣西大學(xué)硬士論文邐無患子卑苦水提液與努合劑聯(lián)合作用y復(fù)鍋污染土壤的研究逡逑不同濃度的無患子皂苷對(duì)土壤中鎘的淋洗曲線如圖２－３所示，隨著無患子皂苷溶液逡逑濃度的增加，土壤中鎘淋洗效果明顯提高；在無患子皂苷濃度為３５邋ｇｌ－１時(shí)鎘淋洗率為逡逑３９．８５％。當(dāng)無患子皂苷濃度從５邋ｇ．Ｌ－１升至２０邋ｇ．Ｌ－１時(shí)，淋洗效率顯著升高，此后增加無逡逑患子皂苷濃度，淋洗效率增幅減緩。逡逑低濃度時(shí)，單分子的皂苷易附著于土壤顆粒表面，所以導(dǎo)致皂苷低濃度時(shí)對(duì)重金屬逡逑鎘的淋洗量較低；當(dāng)無患子皂苷濃度增大至超過其臨界膠束濃度時(shí)，皂苷分子會(huì)形成多逡逑數(shù)量的不規(guī)則的皂苷膠團(tuán)，鎘離子通過嵌入到膠團(tuán)的的單個(gè)皂苷分子之間，無法被土壤逡逑顆粒重新吸附，進(jìn)而使鎘離子隨膠團(tuán)轉(zhuǎn)移至土壤液相中［５Ｑ】；同時(shí)無患子皂苷結(jié)構(gòu)中可離逡逑子化的羧基、羥基等與Ｃｄ離子絡(luò)合生成較穩(wěn)定的配合物

【參考文獻(xiàn)】

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2 寧校平;陳文清;;土壤鎘污染修復(fù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];四川化工;2015年06期

3 馮靜;張?jiān)鰪?qiáng);李念;李榮華;李曉龍;沈鋒;;鉛鋅廠重金屬污染土壤的螯合劑淋洗修復(fù)及其應(yīng)用[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2015年11期

4 王期凱;郭文娟;孫國紅;林大松;徐應(yīng)明;劉靜茹;于士雷;;生物炭與肥料復(fù)配對(duì)土壤重金屬鎘污染鈍化修復(fù)效應(yīng)[J];農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào);2015年06期

5 陳志良;雷國建;蘇耀明;方曉航;;茶皂素與EDTA淋洗對(duì)土壤中鉛、鋅形態(tài)的影響[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2015年08期

6 武麗麗;;甲基甘氨酸二乙酸及其在清洗劑中的應(yīng)用[J];中國洗滌用品工業(yè);2015年07期

7 張躍;薛鑫;劉艷梅;謝翠艷;;化肥污染及其防治[J];化工時(shí)刊;2015年06期

8 劉培亞;李玉姣;胡鵬杰;董長勛;;復(fù)合淋洗劑土柱淋洗法修復(fù)Cd、Pb污染土壤[J];環(huán)境工程;2015年01期

9 陳欽程;徐福利;王渭玲;程治文;;秦嶺北麓不同林齡華北落葉松土壤速效鉀變化規(guī)律[J];植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào);2014年05期

10 方少文;楊梅花;趙小敏;郭熙;;紅壤區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)光譜特征與定量估算——以江西省吉安縣為例[J];土壤學(xué)報(bào);2014年05期

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3 宋賽賽;皂角苷對(duì)重金屬-PAHs復(fù)合污染土壤的強(qiáng)化修復(fù)作用及機(jī)理[D];浙江大學(xué);2014年

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2 胡造時(shí);利用提取劑去除土壤中鉻的研究[D];廣西大學(xué);2017年

3 咸思雨;復(fù)合有機(jī)物對(duì)重金屬Cd污染土壤淋洗效果的研究[D];廣西大學(xué);2016年

4 張家偉;螯合劑和表面活性劑強(qiáng)化巨菌草修復(fù)鉛鎘復(fù)合污染土壤研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

5 劉思齊;鎘污染土壤化學(xué)淋洗研究[D];重慶大學(xué);2016年

6 劉珊珊;大米鎘含量分析及鎘結(jié)合蛋白的分離純化[D];武漢輕工大學(xué);2014年

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8 張翠;無患子總皂苷制備工藝研究[D];江南大學(xué);2012年

9 周楠楠;EDTA強(qiáng)化茶皂素對(duì)土壤中Cu、Zn、Cd淋洗修復(fù)的影響研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

10 解輝;無患子皂苷分離純化的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2750840