螯合劑對河道沉積物中重金屬的解吸研究
本文關(guān)鍵詞:螯合劑對河道沉積物中重金屬的解吸研究 出處:《太原理工大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:河道沉積物是河流自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。環(huán)境中的重金屬進(jìn)入河流水體后,通過吸附、沉淀、絡(luò)合、生物吸收等途徑最終儲存到河道沉積物中。由于不斷的累積,沉積物中的重金屬含量通常比上覆水高幾個數(shù)量級。當(dāng)外界環(huán)境條件改變時,沉積物就有可能將儲存的重金屬重新釋放到上覆水中,造成上層覆水重金屬污染。因此,對河道沉積物重金屬的研究已成為研究熱點(diǎn)之一。 本文以太原市幾條河流的沉積物為研究對象,分析了沉積物的重金屬含量及形態(tài)分布特征,采用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)對其污染程度進(jìn)行了評價。同時,利用單因素及正交實(shí)驗(yàn)方法分析了相關(guān)因素對重金屬解吸效果的影響,并對解吸前后重金屬的形態(tài)變化及生物有效性變化進(jìn)行了分析。此外,還通過幾種典型的解吸動力學(xué)模型對重金屬的解吸數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,分析了最佳的擬合模型及解吸速率隨時間變化的關(guān)系。本文得出以下主要結(jié)論: 不同種類的重金屬在不同河流中的形態(tài)分布特征不同,針對本研究,總體來說,重金屬主要以有機(jī)物結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)存在。根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分級表,以北方內(nèi)陸河沉積物背景值作為評價標(biāo)準(zhǔn),虎峪河和玉門河沉積物重金屬均為重度污染,,汾河沉積物重金屬為輕度污染。 EDTA對沉積物中的Pb、Cu均有較好的處理效果,解吸率明顯高于檸檬酸與草酸;EDTA與檸檬酸對Cr的解吸率相差不大,均顯著高于草酸;實(shí)驗(yàn)所用3種螯合劑對沉積物中的Zn的處理效果均不高。 重金屬的解吸率隨著螯合劑濃度的升高而增大,但二者不呈正比關(guān)系;解吸率總體呈現(xiàn)出隨著解吸時間的延長而上升的趨勢,最終趨于穩(wěn)定;解吸率與重金屬元素的種類及重金屬的形態(tài)分布情況密切相關(guān)。 EDTA和檸檬酸能有效去除污染沉積物中酸可提取態(tài)的部分重金屬,對鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)的重金屬也有較好的去除,雖然也能去除部分有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)的重金屬,但去除率很低。沉積物中的重金屬經(jīng)過解吸后,生物有效性降低。 用正交實(shí)驗(yàn)分析方法得出利用螯合劑同時解吸多種重金屬的最佳條件為:螯合劑為EDTA,螯合劑濃度為0.3mol/L,解吸時間為480min。各因素對其解吸率的影響程度從大到小依次為:螯合劑種類>螯合劑濃度>解吸時間。 對沉積物中重金屬解吸過程進(jìn)行動力學(xué)擬合的模型從優(yōu)到劣的順序依次為雙常數(shù)方程>Elovich方程>一級動力學(xué)方程。重金屬解吸速率總體呈現(xiàn)出隨著時間延長,解吸速率逐漸減小的趨勢。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X522
【參考文獻(xiàn)】
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