水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為世界性的難題。水體中可溶性正磷酸鹽和氨氮的含量可直接判斷水體是否產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化,因此,研究簡(jiǎn)單可靠的測(cè)量水體中可溶正磷酸鹽和氨氮的方法非常重要。薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)（DGT）是一種原位、連續(xù)的被動(dòng)采樣方法,是主動(dòng)采樣方法的有效補(bǔ)充。由于其操作簡(jiǎn)單、靈活多變、可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè),被廣泛地應(yīng)用于水、土壤、沉積物等環(huán)境中測(cè)定金屬離子和無(wú)機(jī)陰離子的濃度、有效態(tài)和生物有效性等。本論文建立了環(huán)境中DGT技術(shù)采集可溶性正磷酸鹽和銨離子的方法學(xué),主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.建立了以硝酸纖維素膜作為窗口保護(hù)層,聚丙烯酰胺凝膠作為擴(kuò)散相,PIP印跡凝膠作為結(jié)合相的DGT技術(shù)定量采集淡水中可溶性正磷酸鹽的方法。采用掃描電鏡和紅外光譜對(duì)PIP印跡凝膠的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究了 PIP印跡凝膠對(duì)磷酸鹽的吸附動(dòng)力學(xué)、吸附容量和吸附選擇性。研究了 PIP-DGT采集磷酸鹽的有效性及pH、離子強(qiáng)度和生物膜等因素對(duì)PIP-DGT的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:PIP印跡凝膠吸附磷酸鹽符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。采用Scatchard模型對(duì)PIP凝膠吸附磷酸鹽的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià),表明PIP凝膠表面具有不同類型的結(jié)合位點(diǎn)。兩... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
名詞縮略表
第一章 緒論
    1.1 水體富營(yíng)養(yǎng)化
        1.1.1 富營(yíng)養(yǎng)化概況
        1.1.2 富營(yíng)養(yǎng)化成因及危害
        1.1.3 營(yíng)養(yǎng)元素的形態(tài)
    1.2 采樣方法
        1.2.1 主動(dòng)采樣
        1.2.2 被動(dòng)采樣
    1.3 DGT技術(shù)
        1.3.1 DGT的原理
        1.3.2 DGT裝置的組成
        1.3.3 DGT技術(shù)的應(yīng)用
    1.4 分子印跡技術(shù)
        1.4.1 分子印跡技術(shù)的原理
        1.4.2 分子印跡技術(shù)的應(yīng)用
    1.5 研究目的、創(chuàng)新點(diǎn)及意義
第二章 磷酸鹽離子印跡聚合物凝膠的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 磷酸鹽離子印跡聚合物的制備及表征
        2.2.3 擴(kuò)散相與結(jié)合相的制備及表征
        2.2.4 采用擴(kuò)散池法測(cè)定磷酸鹽的擴(kuò)散系數(shù)
        2.2.5 結(jié)合相對(duì)磷酸鹽的吸附性能
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 磷酸鹽擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定
        2.3.2 磷酸鹽印跡聚合物的表征
        2.3.3 凝膠中PIP最佳添加量
        2.3.4 PIP印跡凝膠的表征
        2.3.5 PIP印跡凝膠的吸附特性
        2.3.6 PIP印跡凝膠對(duì)磷酸鹽的吸附機(jī)理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 磷印跡聚合物-DGT(PIP-DGT)采集水環(huán)境中的可溶性正磷酸鹽
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 磷酸鹽的分析方法
        3.2.3 硝酸纖維素膜的預(yù)處理及DGT的安裝
        3.2.4 擴(kuò)散層與磷酸鹽的相互作用表征
        3.2.5 PIP印跡凝膠的脫附
        3.2.6 PIP-DGT的有效性
        3.2.7 PIP-DGT吸附容量的測(cè)定
        3.2.8 PIP-DGT采集磷酸鹽的影響因素
        3.2.9 生物膜的組成和影響
        3.2.10 PIP-DGT的實(shí)際應(yīng)用
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 測(cè)定磷酸鹽的工作曲線
        3.3.2 聚丙烯胺凝膠與磷酸鹽相互作用的表征
        3.3.3 PIP印跡凝膠的脫附性能
        3.3.4 PIP-DGT采集磷酸鹽的有效性
        3.3.5 PIP-DGT的吸附容量
        3.3.6 水體條件對(duì)PIP-DGT采集磷酸鹽的影響
        3.3.7 DGT表面生物膜的形成及影響
        3.3.8 PIP-DGT在實(shí)際水體中的應(yīng)用
    3.4 本章小結(jié)
第四章 分子篩-DGT采集淡水和農(nóng)田土壤中的銨離子
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 銨離子的分析方法
        4.2.3 擴(kuò)散相與分子篩-結(jié)合相的制備
        4.2.4 銨離子擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定及影響因素
        4.2.5 擴(kuò)散相與銨離子相互作用的表征
        4.2.6 結(jié)合相與銨離子相互作用的表征
        4.2.7 分子篩-結(jié)合相吸附特性
        4.2.8 分子篩-結(jié)合相的脫附
        4.2.9 分子篩-DGT的有效性
        4.2.10 分子篩-DGT采集銨離子的影響因素
        4.2.11 分子篩-DGT的應(yīng)用
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 測(cè)定銨離子的工作曲線
        4.3.2 銨離子擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定
        4.3.3 pH和離子強(qiáng)度對(duì)銨離子擴(kuò)散系數(shù)的影響
        4.3.4 聚丙烯酰胺凝膠與銨離子的相互作用
        4.3.5 分子篩結(jié)合相與銨離子的相互作用表征
        4.3.6 分子篩結(jié)合相對(duì)銨離子的吸附特性
        4.3.7 分子篩結(jié)合相對(duì)銨離子的吸附機(jī)理
        4.3.8 分子篩結(jié)合相的脫附性能
        4.3.9 分子篩-DGT采集銨離子的有效性
        4.3.10 本體溶液條件對(duì)分子篩-DGT采集銨離子的影響
        4.3.11 分子篩-DGT在淡水和農(nóng)田土壤中的應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 氧化銅-陽(yáng)離子樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及在DGT采集銨離子中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 Donnan膜效應(yīng)在復(fù)合樹(shù)脂材料中的應(yīng)用
    5.3 實(shí)驗(yàn)部分
        5.3.1 試劑與儀器
        5.3.2 氧化銅—陽(yáng)離子樹(shù)脂復(fù)合材料的制備
        5.3.3 復(fù)合材料Cu-HCIX的表征
        5.3.4 復(fù)合材料Cu-HCIX的靜態(tài)吸附性能
        5.3.5 復(fù)合材料Cu-HCIX的動(dòng)態(tài)吸附性能
        5.3.6 Cu-HCIX的脫附性能
        5.3.7 復(fù)合材料Cu-HCIX在DGT采集銨離子的應(yīng)用
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 Cu-HCIX的表征
        5.4.2 復(fù)合材料Cu-HCIX對(duì)銨離子的吸附平衡時(shí)間
        5.4.3 復(fù)合材料Cu-HCIX對(duì)銨離子的吸附容量
        5.4.4 復(fù)合材料Cu-HCIX對(duì)銨離子的吸附機(jī)理
        5.4.5 復(fù)合材料Cu-HCIX對(duì)銨離子的固定床吸附
        5.4.6 Cu-HCIX對(duì)銨離子的吸附選擇性
        5.4.7 溶液初始pH對(duì)Cu-HCIX吸附銨離子性能的影響
        5.4.8 復(fù)合樹(shù)脂材料Cu-HCIX的再生
        5.4.9 HCIX凝膠-結(jié)合相的脫附性能
        5.4.10 HCIX-DGT采集銨離子的有效性
        5.4.11 溶液pH和離子強(qiáng)度對(duì)HCIX-DGT的影響
        5.4.12 應(yīng)用HCIX-DGT采集淡水水樣中的銨離子
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間科研成果
致謝



本文編號(hào)：3166385