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1. 研究目的与意义
根据2014全国土壤污染状况调查公报报道,我国土壤重金属污染的程度迅速加重,其中尤以cd的超标问题严重,点位超标率居所有污染物之首。
稻田cd污染严重威胁了大米的品质,对人民的健康存在着巨大的潜在危害。
为了更好地从分子水平理解修复剂表面的重金属cd的吸附和表面沉淀机制、从而有目的地设计更有效、持久的功能化修复剂,本研究拟以cd为对象,以羟基磷灰石和生物炭为基本材料,通过改性和功能化,筛选开发新型农田土壤cd修复剂。
2. 国内外研究现状分析
青岛科技大学环境与安全工程学院钱翌与褚兴飞开展了纳米羟基磷灰石修复镉铅污染土壤的效果评价的研究,实验结果表明:(1)n-hap 对土壤中可交换态镉和碳酸盐结合态 镉均有一定程度的吸附钝化作用,能促进有效态镉向 铁锰氧化物态镉转化,但对不同程度镉污染土壤的钝 化效果不同,n-hap 对高浓度镉污染土壤的钝化效果 更为明显。
当土壤中投加 5%的纳米羟基磷灰石时,cd 的有效态下降比率达到了 49%。
(2)n-hap 对土壤中有效态铅的钝化效果比较明 显,无论是 pb 中度污染还是重度污染,n-hap 对有 效态铅的降低率都达到了 90%的水平,并且随着平衡 时间的增加,pb 有效态含量呈下降趋势。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:(1)用不同小分子有机酸对纳米羟基磷灰石进行表面修饰,制备不同表面官能团化的重金属修复剂,对制备出的修复剂进行表征,初步筛选出晶型相对较好、纯度相对较高的合格产品;(2)采用不同浓度梯度的硝酸镉溶液模拟实际镉污染土壤,通过对溶液ph以及修复剂用量的控制模拟现实条件下土壤镉污染的修复过程,监测不同情况下修复剂对土壤cd有效性的影响,从而筛选出有效的土壤镉污染修复剂;计划:时间分配 阶段任务及成果要求2-3周 明确研究目的与意义、研究内容、毕业论文要求。
查阅文献资料,文献综述;进行研究设计,拟定研究方案。
8周 准备仪器设备,材料试剂、实验装置;英文文献翻译。
4. 研究创新点
本实验通过对纳米羟基磷灰石进行小分子有机酸处理进行表面修饰,制备不同表面官能团化的重金属修复剂,然后进行筛选。
本实验特色在于用不同方法对纳米羟基磷灰石进行表面处理,并在修复剂用量、使用的环境条件等方面进行一定的创新,通过测定不同情况下的修复效果,从而筛选出新型高效的土壤镉污染的修复剂。
