本文關(guān)鍵詞：高鐵酸鉀對(duì)土壤中銅吸附過程的影響實(shí)驗(yàn)及模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為我國最為重要的能源和重工業(yè)基地之一,山西省近些年的粗獷式發(fā)展給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成了比較嚴(yán)重的破壞。礦產(chǎn)的開采、冶煉等一系列重工業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)使得周邊土壤中的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了安全標(biāo)準(zhǔn)。為了防止土壤中超標(biāo)的重金屬對(duì)土壤、植物以及人類的生命健康產(chǎn)生危害,了解并掌握重金屬離子在土壤中的遷移變化規(guī)律,尋求高效無污染的重金屬處理方法來改善現(xiàn)有條件便迫在眉睫。本文將在水處理領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛研究的新型綠色藥劑高鐵酸鉀應(yīng)用于土壤中重金屬銅的吸附固定之中,對(duì)其作用效果進(jìn)行了研究,并對(duì)其作用過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬。實(shí)驗(yàn)的目的主要是探究不同自然條件對(duì)土壤中Cu2+的吸附情況的影響;分析高鐵酸鉀對(duì)于土壤中Cu2+吸附和解吸的影響;通過數(shù)學(xué)模擬,研究在動(dòng)態(tài)過程中,Fe6+對(duì)土壤吸附固定Cu2+性能的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)采用人工模擬污染的土壤樣品,主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行:1、模擬不同的自然條件下(p H、溫度、土壤初始含水率、土壤的初始銅含量),土壤中Cu2+的吸附、解吸情況;2、在動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)下,研究加入高鐵酸鉀后,土壤對(duì)Cu2+吸附固定的情況;3、通過對(duì)比,分析高鐵酸鉀對(duì)土壤中Cu2+吸附解吸的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1、自然條件下,土壤對(duì)Cu2+的最佳吸附條件為p H=6.6、溫度T=30℃、初始銅含量CCu=500 mg·kg-1、初始含水率θ=15%,四個(gè)因素對(duì)于土壤吸附Cu2+的影響作用大小排序是:p H溫度初始銅含量初始含水率;2、自然條件下,p H對(duì)土壤吸附Cu2+的影響非常顯著,p H越高,土壤對(duì)于Cu2+的吸附量也隨之變大;溫度對(duì)土壤吸附Cu2+的影響顯著,溫度越高,土壤對(duì)于Cu2+的吸附量也隨之變大;初始含水率和初始銅含量對(duì)土壤吸附Cu2+的影響不顯著,從實(shí)驗(yàn)中得到最佳初始含水率為15%,最佳初始銅含量為500 mg·kg-1;3、自然條件下,土壤對(duì)于其中Cu2+的最佳吸附時(shí)間為5h;4、加入高鐵酸鉀之后,土壤對(duì)Cu2+的最佳吸附條件為:p H=10、溫度T=20℃、初始含水率θ=15%、初始銅含量CCu=500mg·kg-1,五個(gè)因素對(duì)于土壤吸附Cu2+的影響作用大小排序是:p HFe6+濃度初始含水率溫度初始銅含量;5、高鐵酸鉀作用于銅污染土壤的最佳投加濃度為100mg·L-1;6、加入高鐵酸鉀之后,p H對(duì)土壤吸附Cu2+的影響非常顯著,隨著p H的增大,土壤對(duì)Cu2+的吸附量也隨之增高,最高可達(dá)98.78%;7、加入高鐵酸鉀之后,較高的溫度有利于表層土壤對(duì)于Cu2+的吸附固定,而相對(duì)較低的溫度有利于較深土壤對(duì)于Cu2+的吸附固定,實(shí)驗(yàn)中h=5cm處的最佳作用溫度為30℃,h=15cm和h=25cm處的最佳作用溫度為20℃;8、加入高鐵酸鉀后,極大地提高了土壤吸附Cu2+的穩(wěn)定性,減小了土壤對(duì)Cu2+的解吸量,未加入高鐵酸鉀時(shí),Cu2+的最大解吸量為初始銅含量的35.73%,最小解吸量為初始銅含量的17.99%,加入高鐵酸鉀后,Cu2+的最大解吸量為初始銅含量的14.41%,最小解吸量為初始銅含量的2.47%;9、加入高鐵酸鉀后,土壤中Cu2+解吸量最小的條件組合為:p H=6.6、溫度T=20℃、初始銅含量CCu=100 mg·kg-1、初始含水率θ=15%;10、對(duì)流-彌散模型可以對(duì)土壤中Cu2+的一維遷移做出非常正確的模擬。
【關(guān)鍵詞】：土壤 銅 高鐵酸鉀 吸附和解吸 數(shù)學(xué)模擬
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(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3-6
• ABSTRACT6-10
• 符號(hào)說明10-15
• 第一章 文獻(xiàn)綜述及選題背景15-29
• 1.1 我國土壤資源現(xiàn)狀15-17
• 1.1.1 土壤資源的利用15-16
• 1.1.2 土壤中重金屬的來源16-17
• 1.1.3 土壤重金屬污染的危害17
• 1.2 土壤環(huán)境中的銅17-19
• 1.2.1 土壤中銅離子的來源17-18
• 1.2.2 土壤銅污染的危害18-19
• 1.3 重金屬污染土壤的修復(fù)研究19-21
• 1.3.1 重金屬污染土壤的修復(fù)方法19
• 1.3.2 土壤修復(fù)中常用的固定劑19-20
• 1.3.3 高鐵酸鉀的性質(zhì)及應(yīng)用20-21
• 1.4 溶質(zhì)運(yùn)移的研究現(xiàn)狀21-25
• 1.4.1 溶質(zhì)運(yùn)移研究的發(fā)展21-23
• 1.4.2 溶質(zhì)運(yùn)移模型的求解23-24
• 1.4.3 有限差分法24-25
• 1.5 選題及意義25
• 1.6 研究內(nèi)容、目標(biāo)和方法25-27
• 1.6.1 研究內(nèi)容25-26
• 1.6.2 研究目標(biāo)26
• 1.6.3 研究方法26-27
• 1.7 創(chuàng)新點(diǎn)27-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法29-37
• 2.1 供試土壤29-30
• 2.1.1 土壤樣品的采集29
• 2.1.2 土壤樣品的處理29-30
• 2.1.3 土壤樣品的理化性質(zhì)30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑30-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器30
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑30-31
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方案31-33
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置31-32
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)方案32-33
• 2.4 檢測方法33-37
• 2.4.1 土壤基本理化性質(zhì)檢測方法33
• 2.4.2 土壤的消解方法33-34
• 2.4.3 銅離子的檢測方法34
• 2.4.4 鐵離子的檢測方法34-37
• 第三章 不同自然條件下土壤對(duì)Cu~(2+)的吸附性能37-57
• 3.1 前期實(shí)驗(yàn)37-38
• 3.1.1 原土土質(zhì)37
• 3.1.2 土壤的最佳作用時(shí)間確定37-38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)38-41
• 3.2.1 總體實(shí)驗(yàn)方案38-39
• 3.2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)39-41
• 3.3 實(shí)驗(yàn)步驟41
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-50
• 3.4.1 正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)41-42
• 3.4.2 正交實(shí)驗(yàn)的極差分析42-48
• 3.4.3 正交實(shí)驗(yàn)的方差分析48-50
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析50-54
• 3.5.1 pH對(duì)土壤吸附Cu~(2+)的影響50-51
• 3.5.2 溫度對(duì)土壤吸附Cu~(2+)的影響51-52
• 3.5.3 初始銅含量對(duì)土壤吸附Cu~(2+)的影響52-53
• 3.5.4 初始含水率對(duì)土壤吸附Cu~(2+)的影響53-54
• 3.6 本章小結(jié)54-57
• 第四章 K_2FeO_4對(duì)土壤吸附Cu~(2+)性能的影響57-75
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)57-60
• 4.1.1 影響因素的確定57
• 4.1.2 影響因素的水平劃分57-58
• 4.1.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)58-60
• 4.2 實(shí)驗(yàn)步驟60
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果60-68
• 4.3.1 正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)60-61
• 4.3.2 正交實(shí)驗(yàn)的極差分析61-68
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-74
• 4.4.1 pH對(duì)Cu~(2+)吸附效果的影響68-69
• 4.4.2 溫度對(duì)Cu~(2+)吸附效果的影響69-70
• 4.4.3 初始含水率對(duì)Cu~(2+)吸附效果的影響70
• 4.4.4 初始銅含量對(duì)Cu~(2+)吸附效果的影響70-73
• 4.4.5 Fe6+濃度對(duì)Cu~(2+)吸附效果的影響73-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 第五章 K_2FeO_4對(duì)土壤中Cu~(2+)的固定作用75-89
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)75-76
• 5.1.1 確定影響因素的水平劃分75
• 5.1.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)75-76
• 5.2 實(shí)驗(yàn)步驟76-77
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果77-82
• 5.3.1 正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)77-78
• 5.3.2 極差分析78-82
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析82-87
• 5.4.1 pH對(duì)Cu~(2+)解吸的影響82-84
• 5.4.2 溫度對(duì)Cu~(2+)解吸的影響84-85
• 5.4.3 初始含水率對(duì)Cu~(2+)解吸的影響85-86
• 5.4.4 初始銅含量對(duì)Cu~(2+)解吸的影響86-87
• 5.5 本章小結(jié)87-89
• 第六章 K_2FeO_4存在下土壤中Cu~(2+)的遷移模擬89-101
• 6.1 模型的概化89-91
• 6.1.1 模型的選擇89-90
• 6.1.2 邊界條件的確定90-91
• 6.2 模型參數(shù)的確定91-95
• 6.2.1 土壤的基本性質(zhì)91
• 6.2.2 水分特征曲線91-94
• 6.2.3 非飽和土壤的導(dǎo)水率94
• 6.2.4 非飽和土壤水分?jǐn)U散率94
• 6.2.5 彌散系數(shù)94-95
• 6.3 模型求解95-99
• 6.3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)95-96
• 6.3.2 程序語言96-98
• 6.3.3 模型參數(shù)的識(shí)別98-99
• 6.4 模型的校驗(yàn)與預(yù)測99-101
• 6.4.1 模型校驗(yàn)99-100
• 6.4.2 模型預(yù)測100-101
• 第七章 總結(jié)及建議101-103
• 7.1 主要研究結(jié)論101
• 7.2 建議101-103
• 參考文獻(xiàn)103-109
• 致謝109-111
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文111

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3 杜建;梁恒國;張選峰;張一鑫;;多功能水處理劑高鐵酸鉀的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];環(huán)�？萍�;2010年01期

4 蔣鳳生,馮長春,周志浩,張毓昌;高鐵酸鉀熱分解的研究[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);1990年02期

5 何天民;彭一建;冉光珍;吳佑安;許速;李耀明;;高鐵酸鉀合成新工藝[J];無機(jī)鹽工業(yè);1990年03期

6 李志遠(yuǎn);趙建國;;氧化法生產(chǎn)高鐵酸鉀的研究[J];無機(jī)鹽工業(yè);1991年06期

7 周環(huán)波,葛杏莉,庫宗軍;新型多功能無機(jī)材料高鐵酸鉀[J];孝感學(xué)院學(xué)報(bào);2002年06期

8 孟曉敏;何愛民;;使用高鐵酸鉀處理印染廢水的研究[J];中國科技信息;2004年24期

9 馬君梅,龔峰景,汪永輝;高鐵酸鉀預(yù)處理印染廢水的可行性研究[J];云南環(huán)境科學(xué);2004年04期

10 郝景昊;楊長春;;高鐵酸鉀的制備及其氧化性的應(yīng)用[J];河南化工;2006年01期

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1 蘇琳娜;李傳常;唐愛東;何浩;;高鐵酸鉀的制備及其降解苯二酚的研究[A];中國顆粒學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集（上）[C];2008年

2 馬艷;高乃云;李聰;;水中鹽酸四環(huán)素的高鐵酸鉀氧化去除試驗(yàn)研究[A];中國土木工程學(xué)會(huì)水工業(yè)分會(huì)給水深度處理研究會(huì)2012年年會(huì)論文集[C];2012年

3 劉汝鋒;劉婷靈;尚小琴;鐘建明;何柳紅;鄧炳財(cái);李淑妍;;高鐵酸鉀的制備工藝研究與表征[A];2013廣東材料發(fā)展論壇——戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與新材料科技創(chuàng)新研討會(huì)論文摘要集[C];2013年

4 朱亞薇;金明剛;鄭明森;董全峰;詹亞丁;林祖賡;;高鐵酸鉀的合成及其在非水體系中的性質(zhì)[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

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1 趙引德邋田偉;改性高鐵酸鉀可工業(yè)化生產(chǎn)[N];中國化工報(bào);2008年

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1 王素琴;用于堿性高鐵電池的高鐵酸鉀的合成及穩(wěn)定性的改善[D];中南大學(xué);2011年

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1 鄧琳莉;高鐵酸鉀制備新方法及對(duì)藻類廢水的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2010年

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5 李俊珂;高鐵酸鉀的制備及其氧化5-羥甲基糠制備呋喃二甲酸的研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

6 胡志超;高鐵酸鉀對(duì)土壤中銅吸附過程的影響實(shí)驗(yàn)及模擬研究[D];太原理工大學(xué);2016年

7 苑志華;高鐵酸鉀在煤礦礦井廢水處理中的應(yīng)用研究[D];安徽理工大學(xué);2009年

8 李娜;高鐵酸鉀同時(shí)去除微污染水中有機(jī)物和重金屬的研究[D];太原理工大學(xué);2010年

9 張建;高鐵酸鉀處理印染廢水的試驗(yàn)研究[D];沈陽建筑大學(xué);2011年

10 米慧波;高鐵酸鉀的制備及其對(duì)偶氮染料廢水脫色的研究[D];吉林大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：高鐵酸鉀對(duì)土壤中銅吸附過程的影響實(shí)驗(yàn)及模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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