新型鎘配合物的理化性質(zhì)及受鎘污染土壤的修復(fù)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2017-08-19 20:38
本文關(guān)鍵詞:新型鎘配合物的理化性質(zhì)及受鎘污染土壤的修復(fù)應(yīng)用
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【摘要】:嚴(yán)重的土壤重金屬污染已經(jīng)成為制約大部分地區(qū)土地資源有效利用的主要因素。將土壤中重金屬完成去除平在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都不可行,但是如果目標(biāo)是降低土壤中可能進(jìn)入食物鏈中的重金屬,會(huì)使這種污染修復(fù)變得更加簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在過(guò)去50年中全球排放到環(huán)境中的Cd含量達(dá)到2.20×104t,Cu約為9.39×105t,Zn為1.35×106t,Pb為7.83×107t。人類利用鎘已有很久遠(yuǎn)的歷史,這使得含鎘物質(zhì)在環(huán)境中不斷積累,環(huán)境中含有大量的含鎘物質(zhì)。在環(huán)境日益惡化的當(dāng)今,我們應(yīng)對(duì)鎘污染給予足夠的重視,同時(shí)采取必要的措施,將其危害降到最低。本文的研究目的:通過(guò)化學(xué)合成穩(wěn)定的化學(xué)淋洗劑,選出一種適合的干凈土壤(Cd0.2mg/kg),然后將其加入鎘化合物經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的老化,分析化學(xué)淋洗劑吸收鎘的控制效果,并從土壤鎘的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)、形態(tài)和脫洗效果變化等方面探討其控制機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容:(1)采用“氯乙酸鈉-硫代硫酸鈉和液相合成法”制備水溶性鎘的配合物并對(duì)其進(jìn)行一系列的表征。(2)考察了摩爾比N (Cd/NaSCH2COONa)、溶液pH、反應(yīng)溫度(℃)、反應(yīng)濃度對(duì)鎘配合物合成的影響,并確定其合成的工藝條件。(3)將鎘配合物進(jìn)行穩(wěn)定性的對(duì)比確定穩(wěn)定性常數(shù)的范圍。(4)對(duì)受重金屬鎘污染的土壤進(jìn)行鎘污染的淋洗修復(fù)性研究,考察溶液pH、反應(yīng)溫度(℃)、反應(yīng)濃度(mmol/L)、液固比等因素對(duì)土壤中重金屬鎘淋洗修復(fù)的影響,并確定最佳的工藝條件。研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)紅外分析、元素分析、以及紫外分析等方法對(duì)合成的新型的鎘配合物進(jìn)行表征,得到實(shí)驗(yàn)室合成的新型水溶性鎘配合物的分子式為Cd(SCH2COONa)2、該配合物具有良好的水溶性,熱重分析的熱分解溫度約為190℃左右。(2)通過(guò)比較性的研究可以看出二巰基乙酸鈉鎘配合物的絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)位于EDTA-Cd絡(luò)合物穩(wěn)定常(1016)和Cd(C7H5O6S)2的穩(wěn)定常數(shù)(1029.06)之間。(3)合成二巰基乙酸鈉鎘的最佳工藝條件:pH=11、濃度為0.5mol/L、摩爾比n=4、溫度T=40(℃)。(4)該配合物應(yīng)該在避光、溫度T≤45℃、7≤pH≤10的情況下保存最為適宜。(5)確定對(duì)土壤中重金屬鎘污染產(chǎn)生的淋洗修復(fù)最佳工藝條件:pH=11、濃度為0.1mol/、摩爾液固比為30:1、溫度T=35℃。
【關(guān)鍵詞】:鎘污染 鎘配合物 表征 穩(wěn)定性 淋洗修復(fù)
【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X53;O641.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 課題研究背景10
- 1.2 我國(guó)土壤鎘污染的現(xiàn)狀簡(jiǎn)介10-13
- 1.2.1 鎘的基本特性10-11
- 1.2.2 鎘污染及危害11
- 1.2.3 土壤鎘污染的來(lái)源11-13
- 1.3 土壤中鎘重金屬污染修復(fù)方法13-15
- 1.3.1 物理修復(fù)技術(shù)13
- 1.3.2 電化學(xué)修復(fù)法13-14
- 1.3.3 生物修復(fù)法14-15
- 1.3.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)15
- 1.4 鎘污染的淋洗修復(fù)技術(shù)15-19
- 1.4.1 洗脫劑在土壤鎘污染修復(fù)中的研究進(jìn)展15-18
- 1.4.2 土壤洗脫修復(fù)技術(shù)機(jī)理及影響因素18-19
- 1.5 本文選題的來(lái)源、意義及研究?jī)?nèi)容19-22
- 1.5.1 課題來(lái)源19
- 1.5.2 研究的目的和意義19-20
- 1.5.3 課題研究的內(nèi)容20-21
- 1.5.4 技術(shù)路線21-22
- 第二章 新型鎘配合物的制備、理化性質(zhì)研究22-35
- 2.1 引言22
- 2.2 主要的實(shí)驗(yàn)藥品與設(shè)備22-23
- 2.3 實(shí)驗(yàn)部分23-25
- 2.3.1 NaSCH_2COONa的制備23-24
- 2.3.2 Cd(SCH_2COOH)_2配合物的合成24
- 2.3.3 Cd(SCH_2COONa)_2配合物的合成24-25
- 2.4 Cd(SCH2COONa)2的配合物表征25-30
- 2.4.1 溶解性25
- 2.4.2 元素分析25-26
- 2.4.3 熱重分析26-27
- 2.4.4 紫外分析27
- 2.4.5 紅外分析27-28
- 2.4.6 氧化還原分析28-29
- 2.4.7 結(jié)果與討論29-30
- 2.5 二巰基乙酸鈉鎘的合成的工藝優(yōu)化30-34
- 2.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)二巰基乙酸鈉鎘合成的影響30
- 2.5.2 硝酸鎘濃度對(duì)二巰基乙酸鈉鎘合成的影響30-31
- 2.5.3 巰基乙酸二鈉的摩爾比對(duì)二巰基乙酸鈉鎘合成的影響31-32
- 2.5.4 反應(yīng)的PH對(duì)二巰基乙酸鈉鎘合成的影響32-33
- 2.5.5 正交試驗(yàn)33-34
- 2.6 小結(jié)34-35
- 第三章 配合物穩(wěn)定性和穩(wěn)定常數(shù)比較性研究35-43
- 3.1 主要的實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備35-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)36-37
- 3.2.1 Cd(SCH_2COONa)_2的沉淀平衡(ksp)測(cè)定36
- 3.2.2 穩(wěn)定常數(shù)的比較性研究36-37
- 3.3 巰基乙酸二鈉溶液穩(wěn)定性研究37-38
- 3.4 實(shí)驗(yàn)與討論38-42
- 3.4.1 Ksp的測(cè)定38
- 3.4.2 穩(wěn)定常數(shù)的比較性研究38-39
- 3.4.3 巰基乙酸二鈉溶液穩(wěn)定性研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-42
- 3.5 小結(jié)42-43
- 第四章 NaSCH2COONa對(duì)污染土壤中鎘的洗脫修復(fù)研究43-59
- 4.1 引言43-44
- 4.2 實(shí)驗(yàn)材料44
- 4.2.1 供試土壤44
- 4.2.2 Cd污染土壤的制備44
- 4.3 試劑與儀器44-45
- 4.4 分析檢測(cè)方法45-48
- 4.4.1 土壤pH值測(cè)定方法45
- 4.4.2 重鉻酸鉀氧化-比色法測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)45-46
- 4.4.3 氯化鋇-硫酸強(qiáng)迫交換法測(cè)陽(yáng)離子交換量46-47
- 4.4.4 王水-高氯酸消解法測(cè)土壤重金屬總量47
- 4.4.5 順序提取實(shí)驗(yàn)47-48
- 4.5 淋洗試驗(yàn)48-49
- 4.5.1 振蕩時(shí)間對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響48
- 4.5.2 pH值對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響48
- 4.5.3 液固比對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響48-49
- 4.5.4 溫度比對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響49
- 4.5.5 濃度對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響49
- 4.6 Cd的含量測(cè)定49-50
- 4.7 結(jié)果與分析50-51
- 4.7.1 土壤基本理化性質(zhì)分析50
- 4.7.2 Cd在土壤中的形態(tài)分析50-51
- 4.8 淋洗試驗(yàn)結(jié)果分析51-58
- 4.8.1 振蕩時(shí)間對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響51-52
- 4.8.2 pH值對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響52-54
- 4.8.3 液固比對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響54-55
- 4.8.4 溫度比對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響55-56
- 4.8.5 濃度對(duì)土壤重金屬Cd洗脫效果的影響56-57
- 4.8.6 正交試驗(yàn)57-58
- 4.9 小結(jié)58-59
- 第五章 結(jié)論與展望59-62
- 5.1 結(jié)論59
- 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)59-60
- 5.3 問(wèn)題與展望60-62
- 參考文獻(xiàn)62-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果70-72
- 致謝72
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1 朱毅;;我們身邊的鎘污染有哪些?[J];生命與災(zāi)害;2011年03期
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本文編號(hào):702890
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