【摘要】：我國(guó)風(fēng)化煤儲(chǔ)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(lái)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(lái)越嚴(yán)重,我國(guó)的鉛污染土壤已經(jīng)達(dá)到330萬(wàn)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(shí)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(shí)間對(duì)風(fēng)化煤中游離腐植酸提取率的影響,采用紅外光譜對(duì)提取物進(jìn)行表征;并通過(guò)模擬鉛單一污染土壤,結(jié)合室內(nèi)培養(yǎng)和盆栽試驗(yàn),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(duì)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(shí)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(dá)到65.32%。(2)經(jīng)過(guò)超聲波處理的風(fēng)化煤的紅外光譜圖加強(qiáng)了酚、醇鍵的吸收峰,風(fēng)化煤經(jīng)過(guò)聯(lián)合提取的腐植酸的紅外光譜圖加強(qiáng)了酚羥基的特征吸收峰、Si-O的振動(dòng)和芳環(huán)上C-H的面外彎曲振動(dòng),這說(shuō)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(duì)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(duì)土壤中鉛的吸收和鉛對(duì)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(dá)到約60%;(4)腐植酸可以提高土壤中蔗糖酶、過(guò)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(qiáng),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(shì)�？傊�,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(tuán),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(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：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(dá)到了 19.64%和 56.12%。固液比對(duì)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(dá)到了 19.64%和 56.12%。固液比對(duì)腐植酸提取的影響

圖 2.3 不同提取時(shí)間的提取結(jié)果2.3 可以看出，提取時(shí)間對(duì)提取結(jié)果的影響為逐漸上升的趨勢(shì)，提in 的處理好于提取時(shí)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(dá)到 59.55%。超聲波功率對(duì)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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