基本信息
- 项目名称：
- OIMt对污染土壤中重金属原位固定能力的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 针对土壤中的重金属污染问题，本文先利用湿法技术制备DTPA改性膨润土的有机-无机复合体，然后确定该吸附剂吸附供试土壤中金属铜的影响因素：最佳温度为20℃，最佳湿度为90%，吸附-解析的最佳次数为3次，超过3次其吸附能力明显下降，需要补充或更换新的吸附剂，以便增强其吸附能力。研究结论对重金属污染的土壤进行面源污染治理方面提供了有力的理论依据。
- 详细介绍：
- 第1章 综述 1.1 我国土壤的重金属污染现状 1.2 土壤污染的危害 1.3 土壤中重金属污染对环境危害的途径 1.4 重金属污染物在土壤中的迁移与转化 1.5 常见的重金属污染土壤修复技术 1.6 本文所要解决的主要问题 第2章 实验材料与方法 2.1实验材料 2.1.1实验药剂 2.1.2仪器和设备 2.2实验方法 2.3 Cu（Ⅱ）标准曲线的绘制 第3章 有机一无机复合体（OIMt）的制备 3.1有机—无机复合体的制备原理 3.1.1膨润土的钠化原理 3.1.2有机-无机复合体（OIMt）的制备原理 3.2有机-无机复合体（OIMt）的制备 3.2.1制备方法 3.2.2实验部分 3.3有机-无机复合体（OIMt）对Cu(Ⅱ)吸附性能的研究 3.3.1研究方法： 3.3.2数据处理 3.4有机-无机复合体（OIMt）对Cu(Ⅱ)的吸附机理 3.5有机—无机复合体的制备技术参数 3.5.1改性剂（DTPA）的用量对有机—无机复合体（OIMt）吸附性能的影响 3.5.2水浴温度对有机-无机复合体（OIMt）吸附性能的影响 3.5.3 pH值对有机-无机复合体（OIMt）吸附性能的影响 3.6结论 第4章 OIMt对土壤中Cu（Ⅱ）原位固定技术研究 4.1材料与方法 4.1.1供试土壤 4.1.2研究方法 4.2实验部分 4.2.1实验步骤 4.2.2实验装置简图 4.3结果分析与讨论 4.3.1 OMIt对三种不同供试土壤中不同Cu(Ⅱ)浓度的原位固定能力研究 4.3.2 OMIt对供试土壤中Cu(Ⅱ)原位固定能力的影响因素 4.4结论 参考文献：
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写的目的：通过在实验室内合成的有机-无机复合体对重金属的吸附-解析过程的模拟，处理像土壤这类的面源污染，培养学生的环境保护意识。 基本思路：先用有机螯合剂DTPA对天然膨润土进行改性制备有机-无机复合体(OIMt)，然后单因素实验法确定制备工艺条件，再用该复合体对重金属污染土壤进行处理。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品依据“十二五”规划纲要的环境治理目标，即重金属污染是环保治理的头等大事，针对土壤重金属污染日益严重，污染程度正在加剧，面积在逐年扩大等一系列问题。我们合成了有机-无机复合体，利用原位固定技术通过吸附-解析处理土壤中的重金属，从而在净化土壤的同时，还可以回收重金属，而且这种新型的吸附剂还可重复利用。
应用价值和现实意义
- 本作品将研究重点放在重金属污染土壤的原位固定修复技术上，与以往常见的原位固定修复技术所不同的是：用有机螯合剂DTPA对天然膨润土进行改性制得一种有机-无机复合体(OIMt)，其吸附性能较强且可重复多次使用，为重金属污染土壤的面源污染治理提供了理论依据。
学术论文摘要
- 根据国家环保部召开的2011年全国环保转型行动会议内容，将今年专项行动重点“剑指”重金属污染问题。而土壤的重金属污染已成为急需解决的重要环境问题之一。本文针对土壤中的重金属污染问题，制备了吸附能力极强的有机-无机复合体（OIMt），利用原位固定技术处理土壤中的重金属，从而在净化土壤的同时，还可以回收重金属。有机—无机复合体(OIMt)吸附污染土壤中的Cu(Ⅱ)后，可用解析剂再解析重复使用，符合现代倡导的循环经济理论。 本文把污染土壤化学修复技术中的吸附法与原位固定修复技术结合起来。使用该复合体对于重金属污染土壤造成的面源污染的治理有较好的效果，且治理过程中既不对土壤造成二次污染也不影响土壤的农业生产能力和有效生物量。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.龚静平,祝万鹏，膨润土的改性及对染料废水的处理研究[J]，中国给排水,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.翁祖华，等．季铵盐表面活性剂烷烃链数目对改性蒙脱石结构的影响［Ｊ］．日用化学工业，2001，（5）：8-9． 4.朱利中.有机膨润土在废水处理中的应用及其进展[J].环境科学进展,1998,6(3):53-61.。 5.陈林，谭欣，马红欣，赵林，膨润土的改性及对重金属离子吸附研究进展，现代化工，2002，22(Suppl.) 88-90 6.黄国强，李凌，李鑫钢等，土壤污染的原位修复.环境科学动态，2000, (3)；25-27
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外针对土壤的重金属污染已经发展了一系列的修复技术。按照修复原理的不同，修复重金属污染土壤的方法主要有物理、化学、植物和微生物等方法。其中，植物和微生物的方法近年来得到了特别重视，并取得了显著进展。 重金属污染土壤的物理修复方法主要有：（1）换土法（2）热处理法（3）电动力学法（4）淋洗法（5）玻璃化技术法。化学修复法是通过添加各种化学物质，利用重金属与改良剂之间的化学反应，直接或间接改变重金属的形态及其生物有效性等，最终抑制或降低作物对重金属的吸收，从而对土壤中的重金属进行固定、分离提取等。该技术关键在于选择经济有效的改良剂，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐和促进还原作用的有机物质等。 本文将研究重点放在重金属污染土壤的原位固定修复技术上，与以往常见的原位固定修复技术所不同的是：尝试制备一种吸附能力较强的且可重复多次使用的有机—无机复合体吸附剂。因为单纯的使用无机物作吸附剂，使无机物与土壤中的重金属离子通过螯合作用形成无机物-金属离子的螯合物，但此螯合物易受pH、温度等外界因素的影响，当土壤的环境条件发生改变时，使得金属离子又被释放出来，重新返回到土壤中，造成土壤的重金属污染。2000年以后，又开始使用大分子有机物作吸附剂，通过配位作用来吸附污染土壤中的Mn+，形成稳定的大分子有机物—Mn+的配合物，但此种配合物在外界环境因素的影响下，极易降解成小分子有机物—Mn+的配合物，而它们大多为水溶性的，使得Mn+又重返回到土壤溶液中，继续导致土壤的重金属污染。综上所述，尝试寻找一种有机-无机复合体作为吸附剂来吸附土壤中的Mn+，将避免了单纯使用有机物或无机物作吸附剂所存在的不足之处，而且可以综合二者的效果，使除去污染土壤中Mn+的效果更好
