有機(jī)污染物與粘土礦物的初期復(fù)合特點(diǎn)研究
本文關(guān)鍵詞:有機(jī)污染物與粘土礦物的初期復(fù)合特點(diǎn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:由有機(jī)污染物所造成的土壤環(huán)境污染已日益引起人們的重視。有機(jī)污染物在土壤中的殘留時(shí)間和積累程度與它們是否與土壤中的無機(jī)部分形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體關(guān)系密切。有試驗(yàn)表明,不同的有機(jī)分子和不同的無機(jī)礦物之間的結(jié)合程度不同,因此研究進(jìn)入土壤的有機(jī)污染物如何與土壤礦物間的結(jié)合,對(duì)理解和闡明有機(jī)污染物在土壤中的殘留、轉(zhuǎn)化、遷移等過程是十分必要的。本研究選取多種具有不同分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)物(包括藥物與普通有機(jī)物)和土壤中典型的代表性礦物進(jìn)行有機(jī)-無機(jī)復(fù)合的試驗(yàn),擬通過對(duì)它們之間進(jìn)行有機(jī)無機(jī)復(fù)合過程特征的研究,從分子結(jié)構(gòu)、電荷特征、相互間的作用力等方面探討有機(jī)物與粘土礦物結(jié)合的機(jī)理,從而闡明有機(jī)污染物進(jìn)入土壤中后的轉(zhuǎn)化過程和殘留機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:(1)試驗(yàn)所用高嶺石的永久電荷量為16cmol kg-1,可變電荷量為12.54cmol kg-1,所帶表面電荷為正電荷;蒙脫石的永久電荷量為-68cmol kg-1,可變電荷量為-15.1Ocmol kg-1,所帶表面電荷為負(fù)電荷。(2)供試的九種有機(jī)物中,葡萄糖、蛋白質(zhì)、纖維素、甲殼素、殼聚糖、卡馬西平、吉非羅齊、六六六、草甘膦的表面陰電荷需求量之間差異較小不同有機(jī)物的表面陽電荷需求量之間差異較大。其中,蛋白質(zhì)、纖維素、甲殼素、殼聚糖、卡馬西平、吉非羅齊、六六六的表面陽電荷需求量相對(duì)較大,而草甘膦和葡萄糖的表面陽電荷需求量相對(duì)較小。(3)蛋白質(zhì)、纖維素、甲殼素、殼聚糖、卡馬西平、吉非羅齊、六六六可以和蒙脫石、高嶺石之間發(fā)生吸附,形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體:葡萄糖和草甘膦難以與以上礦物形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體。(4)對(duì)于有機(jī)污染物而言,卡馬西平、吉非羅齊、六六六可借助于疏水鍵吸附到蒙脫石表面形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體,借助于疏水鍵和靜電引力吸附到高嶺石表面形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體:而草甘膦由于其較大的水溶性和較少的負(fù)電荷,即難以與蒙脫石之間通過靜電引力發(fā)生吸附,也無法與高嶺石相互吸引。(5)對(duì)于有機(jī)物料而言,蛋白質(zhì)、纖維素、甲殼素、殼聚糖也是通過疏水鍵吸附到其表面形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體,而葡萄糖是由于其水溶性以及與蒙脫石之間較大的靜電斥力作用才沒有與蒙脫石表面復(fù)合形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體;蛋白質(zhì)、纖維素、甲殼素、殼聚糖是同時(shí)借助于疏水鍵以及靜電吸引的作用吸附到其表面形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體,而水溶性的葡萄糖不具有該特點(diǎn),不能與高嶺石復(fù)合。(6)所有供試有機(jī)物與無機(jī)礦物之間的吸附作用主要發(fā)生在礦物的邊緣和表面,沒有有機(jī)分子進(jìn)入到礦物晶層內(nèi)部。
【關(guān)鍵詞】:有機(jī)污染物 土壤礦物 吸附 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體
【學(xué)位授予單位】:揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X53
【目錄】:
- 摘要2-4
- Abstract4-9
- 第一章 引言9-13
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 研究目的及意義10
- 1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線10-13
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容10-11
- 1.3.2 技術(shù)路線11-13
- 第二章 文獻(xiàn)綜述13-33
- 2.1 有機(jī)污染物13-24
- 2.1.1 有機(jī)污染物的定義及分類13
- 2.1.2 有機(jī)污染物的特點(diǎn)13-15
- 2.1.2.1 持久性13-14
- 2.1.2.2 生物蓄積性14
- 2.1.2.3 半揮發(fā)性和遠(yuǎn)距離遷移性14-15
- 2.1.2.4 高毒性15
- 2.1.3 我國有機(jī)污染物的污染現(xiàn)狀15-17
- 2.1.3.1 有機(jī)污染物在土壤中的污染現(xiàn)狀15-16
- 2.1.3.2 有機(jī)污染物在水體中的污染現(xiàn)狀16
- 2.1.3.3 有機(jī)污染物在大氣/顆粒物中的污染現(xiàn)狀16-17
- 2.1.3.4 有機(jī)污染物在農(nóng)副產(chǎn)品及食品中的污染現(xiàn)狀17
- 2.1.4 常見有機(jī)污染物的性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的危害17-21
- 2.1.4.1 卡馬西平17-18
- 2.1.4.2 吉非羅齊18-19
- 2.1.4.3 六六六19-20
- 2.1.4.4 草甘膦20-21
- 2.1.5 其他一般有機(jī)物的性質(zhì)及特點(diǎn)21-24
- 2.1.5.1 葡萄糖21-22
- 2.1.5.2 蛋白質(zhì)22
- 2.1.5.3 纖維素22-23
- 2.1.5.4 甲殼素23
- 2.1.5.5 殼聚糖23-24
- 2.2 典型粘土礦物簡介24-27
- 2.2.1 蒙脫石25-26
- 2.2.2 高嶺石26-27
- 2.3 土壤有機(jī)無機(jī)復(fù)合體對(duì)重金屬元素及有機(jī)污染物的吸附27-28
- 2.4 有機(jī)無機(jī)的復(fù)合機(jī)理28-31
- 2.4.1 有機(jī)無機(jī)復(fù)合機(jī)理的研究進(jìn)展28-29
- 2.4.2 土壤有機(jī)無機(jī)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)特征29-31
- 2.5 現(xiàn)代分析技術(shù)簡介31-33
- 2.5.1 紅外光譜分析31
- 2.5.2 X射線衍射分析31-33
- 第三章 典型無機(jī)礦物的表面電性33-37
- 3.1 實(shí)驗(yàn)部分33-35
- 3.1.1 試驗(yàn)材料33
- 3.1.2 樣品制備33-34
- 3.1.3 測定方法34-35
- 3.2 結(jié)果與討論35-37
- 第四章 不同代表性有機(jī)分子的電性特征37-45
- 4.1 實(shí)驗(yàn)部分37-39
- 4.1.1 試驗(yàn)材料37-38
- 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)38
- 4.1.3 測定方法38-39
- 4.2 結(jié)果及分析39-41
- 4.2.1 不同有機(jī)物的表面電荷需求分析39-40
- 4.2.2 不同有機(jī)物的Zeta電位分析40-41
- 4.3 討論及小結(jié)41-45
- 第五章 有機(jī)物在礦物表面的復(fù)合機(jī)制45-57
- 5.1 實(shí)驗(yàn)部分45-46
- 5.1.1 試驗(yàn)材料45
- 5.1.2 樣品制備45-46
- 5.1.3 測定方法46
- 5.2 結(jié)果及分析46-54
- 5.2.1 礦物與丙酮混合產(chǎn)物的FTIR特征46-48
- 5.2.2 蒙脫石與不同有機(jī)物混合后產(chǎn)物的FTIR特征48-51
- 5.2.3 高嶺石與不同有機(jī)物混合后產(chǎn)物的FTIR特征51-54
- 5.3 討論與小結(jié)54-57
- 第六章 有機(jī)物與礦物的結(jié)合部位57-65
- 6.1 實(shí)驗(yàn)部分57-58
- 6.1.1 試驗(yàn)材料57
- 6.1.2 樣品制備57-58
- 6.1.3 測定方法58
- 6.2 結(jié)果及分析58-63
- 6.2.1 礦物與丙酮混合產(chǎn)物的XRD分析58-60
- 6.2.2 蒙脫石與不同有機(jī)物混合后產(chǎn)物的XRD圖譜分析60-61
- 6.2.3 高嶺石與不同有機(jī)物混合后產(chǎn)物的XRD圖譜分析61-63
- 6.3 討論與小結(jié)63-65
- 第七章 全文討論與結(jié)論65-69
- 第八章 存在問題與展望69-71
- 參考文獻(xiàn)71-81
- 附表81-83
- 致謝83-85
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85-87
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:有機(jī)污染物與粘土礦物的初期復(fù)合特點(diǎn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):510598
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