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基本信息

項(xiàng)目名稱：
OIMt對污染土壤中重金屬原位固定能力的研究
小類：
能源化工
簡介：
針對土壤中的重金屬污染問題，本文先利用濕法技術(shù)制備DTPA改性膨潤土的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體，然后確定該吸附劑吸附供試土壤中金屬銅的影響因素：最佳溫度為20℃，最佳濕度為90%，吸附-解析的最佳次數(shù)為3次，超過3次其吸附能力明顯下降，需要補(bǔ)充或更換新的吸附劑，以便增強(qiáng)其吸附能力。研究結(jié)論對重金屬污染的土壤進(jìn)行面源污染治理方面提供了有力的理論依據(jù)。
詳細(xì)介紹：
第1章 綜述 1.1 我國土壤的重金屬污染現(xiàn)狀 1.2 土壤污染的危害 1.3 土壤中重金屬污染對環(huán)境危害的途徑 1.4 重金屬污染物在土壤中的遷移與轉(zhuǎn)化 1.5 常見的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù) 1.6 本文所要解決的主要問題 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法 2.1實(shí)驗(yàn)材料 2.1.1實(shí)驗(yàn)藥劑 2.1.2儀器和設(shè)備 2.2實(shí)驗(yàn)方法 2.3 Cu（Ⅱ）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 第3章 有機(jī)一無機(jī)復(fù)合體（OIMt）的制備 3.1有機(jī)—無機(jī)復(fù)合體的制備原理 3.1.1膨潤土的鈉化原理 3.1.2有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt）的制備原理 3.2有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt）的制備 3.2.1制備方法 3.2.2實(shí)驗(yàn)部分 3.3有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt）對Cu(Ⅱ)吸附性能的研究 3.3.1研究方法： 3.3.2數(shù)據(jù)處理 3.4有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt）對Cu(Ⅱ)的吸附機(jī)理 3.5有機(jī)—無機(jī)復(fù)合體的制備技術(shù)參數(shù) 3.5.1改性劑（DTPA）的用量對有機(jī)—無機(jī)復(fù)合體（OIMt）吸附性能的影響 3.5.2水浴溫度對有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt）吸附性能的影響 3.5.3 pH值對有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt）吸附性能的影響 3.6結(jié)論 第4章 OIMt對土壤中Cu（Ⅱ）原位固定技術(shù)研究 4.1材料與方法 4.1.1供試土壤 4.1.2研究方法 4.2實(shí)驗(yàn)部分 4.2.1實(shí)驗(yàn)步驟 4.2.2實(shí)驗(yàn)裝置簡圖 4.3結(jié)果分析與討論 4.3.1 OMIt對三種不同供試土壤中不同Cu(Ⅱ)濃度的原位固定能力研究 4.3.2 OMIt對供試土壤中Cu(Ⅱ)原位固定能力的影響因素 4.4結(jié)論 參考文獻(xiàn)：

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

撰寫的目的：通過在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)合成的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體對重金屬的吸附-解析過程的模擬，處理像土壤這類的面源污染，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。 基本思路：先用有機(jī)螯合劑DTPA對天然膨潤土進(jìn)行改性制備有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體(OIMt)，然后單因素實(shí)驗(yàn)法確定制備工藝條件，再用該復(fù)合體對重金屬污染土壤進(jìn)行處理。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

本作品依據(jù)“十二五”規(guī)劃綱要的環(huán)境治理目標(biāo)，即重金屬污染是環(huán)保治理的頭等大事，針對土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，污染程度正在加劇，面積在逐年擴(kuò)大等一系列問題。我們合成了有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體，利用原位固定技術(shù)通過吸附-解析處理土壤中的重金屬，從而在凈化土壤的同時(shí)，還可以回收重金屬，而且這種新型的吸附劑還可重復(fù)利用。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

本作品將研究重點(diǎn)放在重金屬污染土壤的原位固定修復(fù)技術(shù)上，與以往常見的原位固定修復(fù)技術(shù)所不同的是：用有機(jī)螯合劑DTPA對天然膨潤土進(jìn)行改性制得一種有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體(OIMt)，其吸附性能較強(qiáng)且可重復(fù)多次使用，為重金屬污染土壤的面源污染治理提供了理論依據(jù)。

學(xué)術(shù)論文摘要

根據(jù)國家環(huán)保部召開的2011年全國環(huán)保轉(zhuǎn)型行動(dòng)會(huì)議內(nèi)容，將今年專項(xiàng)行動(dòng)重點(diǎn)“劍指”重金屬污染問題。而土壤的重金屬污染已成為急需解決的重要環(huán)境問題之一。本文針對土壤中的重金屬污染問題，制備了吸附能力極強(qiáng)的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體（OIMt），利用原位固定技術(shù)處理土壤中的重金屬，從而在凈化土壤的同時(shí)，還可以回收重金屬。有機(jī)—無機(jī)復(fù)合體(OIMt)吸附污染土壤中的Cu(Ⅱ)后，可用解析劑再解析重復(fù)使用，符合現(xiàn)代倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論。 本文把污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)中的吸附法與原位固定修復(fù)技術(shù)結(jié)合起來。使用該復(fù)合體對于重金屬污染土壤造成的面源污染的治理有較好的效果，且治理過程中既不對土壤造成二次污染也不影響土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力和有效生物量。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

1.龔靜平,祝萬鵬，膨潤土的改性及對染料廢水的處理研究[J]，中國給排水,1998,14(4):7-9。 2.Ciccu R. Ghiani M. Serci A. etal Heavy metal immobilization in the mining-contaminated soils using various industrial wastes, [J]Miner Eng. 2003,16:187-192. 3.翁祖華，等．季銨鹽表面活性劑烷烴鏈數(shù)目對改性蒙脫石結(jié)構(gòu)的影響［Ｊ］．日用化學(xué)工業(yè)，2001，（5）：8-9． 4.朱利中.有機(jī)膨潤土在廢水處理中的應(yīng)用及其進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1998,6(3):53-61.。 5.陳林，譚欣，馬紅欣，趙林，膨潤土的改性及對重金屬離子吸附研究進(jìn)展，現(xiàn)代化工，2002，22(Suppl.) 88-90 6.黃國強(qiáng)，李凌，李鑫鋼等，土壤污染的原位修復(fù).環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài)，2000, (3)；25-27

同類課題研究水平概述

目前，國內(nèi)外針對土壤的重金屬污染已經(jīng)發(fā)展了一系列的修復(fù)技術(shù)。按照修復(fù)原理的不同，修復(fù)重金屬污染土壤的方法主要有物理、化學(xué)、植物和微生物等方法。其中，植物和微生物的方法近年來得到了特別重視，并取得了顯著進(jìn)展。 重金屬污染土壤的物理修復(fù)方法主要有：（1）換土法（2）熱處理法（3）電動(dòng)力學(xué)法（4）淋洗法（5）玻璃化技術(shù)法?；瘜W(xué)修復(fù)法是通過添加各種化學(xué)物質(zhì)，利用重金屬與改良劑之間的化學(xué)反應(yīng)，直接或間接改變重金屬的形態(tài)及其生物有效性等，最終抑制或降低作物對重金屬的吸收，從而對土壤中的重金屬進(jìn)行固定、分離提取等。該技術(shù)關(guān)鍵在于選擇經(jīng)濟(jì)有效的改良劑，常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì)等。 本文將研究重點(diǎn)放在重金屬污染土壤的原位固定修復(fù)技術(shù)上，與以往常見的原位固定修復(fù)技術(shù)所不同的是：嘗試制備一種吸附能力較強(qiáng)的且可重復(fù)多次使用的有機(jī)—無機(jī)復(fù)合體吸附劑。因?yàn)閱渭兊氖褂脽o機(jī)物作吸附劑，使無機(jī)物與土壤中的重金屬離子通過螯合作用形成無機(jī)物-金屬離子的螯合物，但此螯合物易受pH、溫度等外界因素的影響，當(dāng)土壤的環(huán)境條件發(fā)生改變時(shí)，使得金屬離子又被釋放出來，重新返回到土壤中，造成土壤的重金屬污染。2000年以后，又開始使用大分子有機(jī)物作吸附劑，通過配位作用來吸附污染土壤中的Mn+，形成穩(wěn)定的大分子有機(jī)物—Mn+的配合物，但此種配合物在外界環(huán)境因素的影響下，極易降解成小分子有機(jī)物—Mn+的配合物，而它們大多為水溶性的，使得Mn+又重返回到土壤溶液中，繼續(xù)導(dǎo)致土壤的重金屬污染。綜上所述，嘗試尋找一種有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體作為吸附劑來吸附土壤中的Mn+，將避免了單純使用有機(jī)物或無機(jī)物作吸附劑所存在的不足之處，而且可以綜合二者的效果，使除去污染土壤中Mn+的效果更好
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