本文選題：非穩(wěn)態(tài)重金屬 + 自由態(tài)重金屬　； 參考：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：污水灌溉、重金屬大氣沉降、農(nóng)藥化肥使用和工業(yè)污泥及生活垃圾堆肥施用等人類生產(chǎn)活動令土壤重金屬污染現(xiàn)象已經(jīng)成為我國土壤的一種常態(tài)。土壤中重金屬的生物有效性和毒性不僅與總量有關(guān),更與土壤中重金屬的形態(tài)相關(guān)。本研究中采用多表面模型(Multi-surface model)預(yù)測的方法,預(yù)測土壤中非穩(wěn)態(tài)重金屬形態(tài),并采用道南膜技術(shù)(Donnan membrane technique,DMT)測定土壤中自由態(tài)重金屬濃度,檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測準(zhǔn)確性。通過模型優(yōu)化,預(yù)測了紅壤中幾種重金屬形態(tài),提高模型對我國南方高氧化鐵含量土壤的適用性。主要研究結(jié)果如下:1.Multi-surface模型的默認(rèn)參數(shù)預(yù)測結(jié)果與供試土壤溶液中自由態(tài)鋅、銅、鎘的濃度實(shí)際測定值較一致,而對自由態(tài)鉛的預(yù)測值與測定值則相差較大。模型預(yù)測值與測定值間的平均偏差分別為鋅:0.12 log M、銅:0.34 log M、鎘:0.05 log M。而模型對于自由態(tài)鉛的預(yù)測值存在過高預(yù)測的現(xiàn)象,預(yù)測值與測定值間的平均偏差為0.81 log M。2.優(yōu)化NICA-Donnan模型中的n、log KPb值和考慮土壤中氧化錳的貢獻(xiàn)后,Multi-surface模型對鉛的預(yù)測結(jié)果得到較大改善。優(yōu)化NICA-Donnan模型中的n值對自由態(tài)鉛濃度的預(yù)測值影響較小,優(yōu)化n值下的模型預(yù)測值向下偏移約0.01 log M,而優(yōu)化log KPb值對涼橋土樣的校準(zhǔn)效果更為明顯,優(yōu)化log KPb1和log KPb2后模型對涼橋土樣的自由態(tài)鉛濃度的預(yù)測值均向下偏移0.28 log M~0.41 log M和0.34 log M~0.41 log M,優(yōu)化log KPb對鐵屎嶺旱地的預(yù)測結(jié)果幾乎無影響。在模型框架中考慮氧化錳對鉛的吸附后,模型對自由態(tài)鉛的預(yù)測進(jìn)一步改善,自由態(tài)鉛的模型預(yù)測值與測定值之間的偏差范圍0.05 log M~0.29 log M,平均偏差為0.21log M。針對鉛進(jìn)行模型優(yōu)化后,對其它重金屬的影響不大,鋅、銅、鎘的平均偏差分別為0.18 log M,0.36 log M和0.08 log M。3.Multi-surface模型可進(jìn)一步預(yù)測土壤中溶解態(tài)重金屬。溶解態(tài)鋅、鉛、銅、鎘的預(yù)測值與測定值的偏差范圍分別為0.14 log M~0.36 log M、0.01~0.46log M、0.07 log M~0.25 log M、0 log M~0.24 log M,對應(yīng)的平均偏差分別為0.28log M,0.13 log M、0.17 log M、0.09 log M。模型預(yù)測中0.1%~0.4%Zn,0.9%~4%Pb,4.7%~13.8%Cd,2.9%~4%Cu與溶解態(tài)有機(jī)質(zhì)絡(luò)合。4.Multi-surface模型對重金屬鋅、銅、鎘和鉛形態(tài)預(yù)測的結(jié)果表明土壤中有機(jī)質(zhì)、晶型鐵對重金屬鋅、銅、鎘的吸附作用明顯,而土壤中氧化錳的含量對鉛的吸附影響較大。晶型鐵對鋅的吸附貢獻(xiàn)在80%以上,其次是有機(jī)質(zhì)對鋅的吸附,貢獻(xiàn)占比在0.4%~13.3%,其它吸附質(zhì)的貢獻(xiàn)較小;有機(jī)質(zhì)是銅的主要的吸附質(zhì)(52%~81%),晶型鐵礦物的吸附貢獻(xiàn)(19%~47%)也很重要;有機(jī)質(zhì)對鎘的吸附依舊明顯(4.1%~71%),晶型鐵和粘土礦物的吸附貢獻(xiàn)分別為8.7%~40%和3.5%~69%;p H值更低涼橋土樣中,有機(jī)質(zhì)對鉛吸附相對貢獻(xiàn)更高(17%~89%),而在高p H值得鐵屎嶺土樣中,氧化鐵的貢獻(xiàn)(14%~43%)更為顯著,氧化錳對于Pb吸附的貢獻(xiàn)占比在3%~80%。5.不同重金屬對p H值變化的敏感性由大到小分別為:PbCuZnCd。
[Abstract]:The results are as follows : 1 . The average deviation between the predicted value and the measured value is 0.28log M ~ 0.41 log M and 0.34 log M ~ 0.41 log M , and the optimum value of log KPb is 0 . 34 log M ~ 0 . 41 log M . The results of the prediction of Zn , Cu , Cd and Pb in the soil were 0 . 14 log M ~ 0 . 36 log M , 0 . 9 % ~ 4 % Pb , 0 . 07 log M ~ 0 . 25 log M , 0 log M ~ 0 . 09 log M . Organic matter is the main adsorption mass ( 52 % ~ 81 % ) of copper , and the adsorption contribution ( 19 % ~ 47 % ) of crystalline iron minerals is also important ; the adsorption of organic matter to cadmium is still obvious ( 4.1 % ~ 71 % ) , the contribution of organic matter to Pb adsorption is higher ( 17 % ~ 89 % ) , and the contribution of organic matter to Pb adsorption ( 14 % ~ 43 % ) is more remarkable . The sensitivity of manganese oxide to Pb adsorption is 3 % ~ 80 % . 5 . The sensitivity of different heavy metals to p - H value change is from large to small : PbCuZnCd .
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2036877