土壤砷萃取柠檬酸氢氧化钠硕士论文.doc

砷污染土壤萃取修复技术研究【关键词】 土壤; 砷; 萃取; 柠檬酸; 氢氧化钠; 【英文关键词】 soils; arsenic; extraction; citric acid; sodium hydroxide; 【中文摘要】 砷是自然界分布广泛的元素,其化合物在合金、染料、农药、防腐剂等的生产中得到广泛应用。伴随着砷工业的发展,含砷化学品引发的重大环境污染事故也时有发生。一般砷污染事件发生后,土壤是其最直接的受害者,有必要寻找一种快速且行之有效的方法对砷污染土壤进行控制修复。 本文以人工配制的砷污染土样1(粉粘土)和土样2(砂土)为研究对象,通过开展筛选萃取剂、优化萃取条件、萃取后土壤的浸出毒性检测以及萃取前后土壤中砷的形态分析等试验,力求为土壤砷污染的治理提供依据。实验得出以下几点结论:(1)液土比、萃取剂浓度、萃取时间与萃取率呈正相关性。随着液土比的增加、萃取剂浓度的增大和萃取时间的延长,污染土壤中砷的萃取率提高。(2)在萃取砷污染粉粘土时,柠檬酸的最佳液土比为20mL/g、萃取剂浓度0.25mol/L、萃取时间为21h,最高萃取率为85.51%;NaOH的最佳液土比为30mL/g、萃取剂浓度0.75mol/L、萃取时间为24h,可达最高萃取率78.85%。(3)在萃取砷污染砂土时,柠檬酸的最佳液土比为25mL/g、萃取剂浓度为0.1mol/L、萃取时间为21h,可达最高萃取率97.36%;NaOH的最佳液土比为40mL. 【英文摘要】 Arsenic is an element that is widely distributed in the earths crust. Arsenic and its compounds have widely used in the productions of alloy,dyes,pesticides,preservatives and so on. With the development of the arsenic industry, major environmental pollution accidents caused by arsenic chemicals have been occurring. It is necessary to find a quick and effective method to remedy the arsenic contaminated soils, because the soil generally is the most direct victims after the arsenic pollution event occurs. . 摘要 5-6 Abstract 6-7 第1章 绪论 10-24 1.1 研究背景及意义 10-11 1.2 砷污染的危害 11-13 1.2.1 砷对土壤植物及微生物的影响 11-12 1.2.2 砷对人体的影响 12-13 1.3 砷在土壤中的存在形态与迁移转化 13-16 1.3.1 土壤中砷的存在形态 13-14 1.3.2 土壤中砷的迁移转化规律 14-15 1.3.3 砷迁移转化的影响因素 15-16 1.4 土壤中砷污染的净化与修复技术 16-19 1.4.1 物理法 16 1.4.2 化学法 16-17 1.4.3 生物法 17-19 1.5 土壤砷的萃取 19-22 1.5.1 土壤砷萃取 19-20 1.5.2 影响土壤砷萃取效率的因素 20-22 1.6 研究内容及目标 22-24 1.6.1 研究内容 22-23 1.6.2 研究目标 23-24 第2章 实验材料和方法 24-31 2.1 供试材料 24-27 2.1.1 供试土壤 24-25 2.1.2 供试试剂 25 2.1.3 实验仪器 25-27 2.2 研究方法 27-31 2.2.1 技术路线 27 2.2.2 研究方法 27-29 2.2.3 砷标准曲线的绘制 29-31 第3章 砷污染粉粘土萃取修复技术研究 31-46 3.1 萃取剂的初步筛选 31-32 3.2 柠檬酸萃取砷污染粉粘土的条件优化实验 32-38 3.2.1 液土比 32-33 3.2.2 柠檬酸浓度 33-34 3.2.3 萃取时间 34-35 3.2.4 土壤共存离子 35-37 3.2.5 萃取后土样浸出毒性检测 37-38 3.3 氢氧化钠萃取砷污染粉粘土的条件优化实验 38-43 3.3.1 液土比 38 3.3.2 氢氧化钠浓度 38-39 3.3.3 萃取时间 39-40 3.3.4 土壤共存离子 40-42 3.3.5 萃取后土样浸出毒性检测 42-43 3.4 讨论与小结 43-46 第4章 砷污染砂土萃取修复技术研究 46-62 4.1 柠檬酸萃取砷污染砂土的条件优化 46-50 4.1.1 液土比 46-47 4.1.2 柠檬酸浓度 47 4.1.3 萃取时间 47-48 4.1.4 土壤共存离子 48-50 4.1.5 萃取后土样浸出毒性检测 50 4.2 氢氧化钠萃取砷污染砂土的条件优化 50-55 4.2.1 液土比 50-51 4.2.2 氢氧化钠浓度 51-52 4.2.3 萃取时间 52-53 4.2.4 土壤共存离子对氢氧化钠萃砷效果的影响 53-55 4.2.5 萃取后土样浸出毒性检测 55 4.3 土壤质地对萃取效果的影响 55-59 4.4 讨论与小结 59-62 第5章 砷污染土壤的形态分析实验 62-67 5.1 土壤砷的化学连续提取法 62-63 5.2 粉粘土中砷元素的形态分析研究 63-65 5.2.1 粉粘土萃取前后土壤砷的形态分析 63-64 5.2.2 粉粘土萃取前后土壤砷的生物可利用性分析 64-65 5.3 砂土中砷