【摘要】：我國風(fēng)化煤儲備量巨大,山西省北部和東南地區(qū)均有豐富的風(fēng)化煤資源。風(fēng)化煤是礦源腐植酸的主要來源之一,然而目前風(fēng)化煤腐植酸提取的效率低下,并且污染嚴(yán)重,如何提高提取效率、優(yōu)化提取工藝等亟待研究。另外,隨工業(yè)化發(fā)展土壤的重金屬污染越來越嚴(yán)重,我國的鉛污染土壤已經(jīng)達到330萬公頃,分布廣,危害大。風(fēng)化煤腐殖酸在鉛污染土壤的修復(fù)中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。本研究采用超聲波的預(yù)處理方法,與KOH溶液共同提取風(fēng)化煤中的腐植酸,探討不同的KOH溶液濃度、水煤質(zhì)量比、超聲波功率、作用溫度、作用時間對風(fēng)化煤中游離腐植酸提取率的影響,采用紅外光譜對提取物進行表征;并通過模擬鉛單一污染土壤,結(jié)合室內(nèi)培養(yǎng)和盆栽試驗,分析土壤以及植株的鉛含量與酶活性,探究風(fēng)化煤腐植酸對鉛污染土壤的改良效果。研究結(jié)果將為礦源腐植酸的提取及工業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù),為土壤鉛污染的修復(fù)提供技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果如下:(1)提取腐植酸的最佳工藝參數(shù)分別為:濃度為2%的KOH溶液,風(fēng)化煤與KOH溶液的質(zhì)量比1∶8,超聲波提取功率150 W,提取時間30 min,作用溫度為45℃,其水溶性腐植酸的含量為22.81%,提取率達到65.32%。(2)經(jīng)過超聲波處理的風(fēng)化煤的紅外光譜圖加強了酚、醇鍵的吸收峰,風(fēng)化煤經(jīng)過聯(lián)合提取的腐植酸的紅外光譜圖加強了酚羥基的特征吸收峰、Si-O的振動和芳環(huán)上C-H的面外彎曲振動,這說明提取中以KOH的作用為主,超聲波處理起到活化的作用。(3)風(fēng)化煤腐植酸的施用有利于降低土壤中有效態(tài)鉛的含量,對鉛污染土壤可以起到較好的修復(fù)作用,并且能有效降低植株中鉛的含量,減少植株對土壤中鉛的吸收和鉛對植株的毒害作用。鉛污染土壤中加入腐植酸后,土壤中的有效態(tài)鉛降低,降幅在16%~20%之間,小油菜植株中鉛的含量降低,降幅可以達到約60%;(4)腐植酸可以提高土壤中蔗糖酶、過氧化氫酶以及脲酶的活性。鉛污染土壤中加入腐植酸后,土壤酶的活性增強,蔗糖酶上升至一定值后趨于平緩,氧化還原酶和脲酶表現(xiàn)為出上升后下降的變化趨勢。總之,超聲波提取風(fēng)化煤中腐殖酸可以增加腐植酸的活性官能團,提高腐植酸的活性及施用效果,風(fēng)化煤腐植酸在土壤鉛污染修復(fù)中效果顯著,對生物肥力也有明顯提高。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S141;X53
【圖文】：

圖 2.1 不同 KOH 濃度的提取結(jié)果 2.1 可以看出，水溶腐植酸的含量和提取率與 KOH 溶液的濃度呈液中 KOH 濃度的增大而增加；在 KOH 溶液濃度 2%后曲線轉(zhuǎn) 與 3%KOH 的差異不明顯，故選出提取風(fēng)化煤腐植酸的 KOH 溶液其水溶性腐植酸含量和提取率分別達到了 19.64%和 56.12%。固液比對腐植酸提取的影響

圖 2.1 不同 KOH 濃度的提取結(jié)果 2.1 可以看出，水溶腐植酸的含量和提取率與 KOH 溶液的濃度呈液中 KOH 濃度的增大而增加；在 KOH 溶液濃度 2%后曲線轉(zhuǎn) 與 3%KOH 的差異不明顯，故選出提取風(fēng)化煤腐植酸的 KOH 溶液其水溶性腐植酸含量和提取率分別達到了 19.64%和 56.12%。固液比對腐植酸提取的影響

圖 2.3 不同提取時間的提取結(jié)果2.3 可以看出，提取時間對提取結(jié)果的影響為逐漸上升的趨勢，提in 的處理好于提取時間為 15min 的處理，但兩者之間差異較小，取參數(shù)，其水溶性腐植酸含量為 20.82%，提取率達到 59.55%。超聲波功率對腐植酸提取的影響圖 2.4 不同功率下的提取結(jié)果

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本文編號：2772418