2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文通過(guò)室內(nèi)模擬和田間原位試驗(yàn),研究了納米羥基磷灰石(nano-HAP)對(duì)重金屬Cu2+和Pb2+污染的修復(fù)效果。首先研究了nano-HAP對(duì)Cu2+和Pb2+的吸附動(dòng)力學(xué),比較Cu2+和Pb2+吸附行為的不同,探討Cu2+和Pb2+共存時(shí)在nano-HAP表面的競(jìng)爭(zhēng)吸附機(jī)制;然后比較了不同因子對(duì)Cu2+和Pb2+在nano-HAP上吸附效果的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證nano-HAP對(duì)重金屬Pb2+和Cu2+的吸附機(jī)理的差異;最后對(duì)不同粒徑HA

2、P進(jìn)行田間示范,以黑麥草作為指示生物,比較施用不同粒徑HAP后上壤pH和各形態(tài)Cu含量隨著時(shí)間的變化規(guī)律,及黑麥草生物量和黑麥草Cu吸收量的變化,主要對(duì)相較于其他粒徑的HAP,nano-HAP對(duì)土壤中Cu污染的修復(fù)效果如何,不同粒徑HAP修復(fù)機(jī)理的差異等進(jìn)行初步探討,為不同粒徑HAP對(duì)土壤和水環(huán)境重金屬污染治理中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
   主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下:
   1.通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)研究了Pb2+和Cu2+

3、在nano-HAP上的競(jìng)爭(zhēng)吸附過(guò)程,比較吸附反應(yīng)后nano-HAP的Zeta電位以及X射線衍射圖譜等,對(duì)Pb2+和Cu2+在nano-HAP上的競(jìng)爭(zhēng)吸附機(jī)理進(jìn)行探討。結(jié)果表明,單一Pb2+、Cu2+存在時(shí),Pb2+較Cu2+在nano-HAP上的吸附量要高;當(dāng)Pb2+、Cu2+共存時(shí),Pb2+和Cu2+在nano-HAP表面發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附,Cu2+的吸附量增加,Pb2+的吸附量下降。結(jié)合X射線衍射圖譜和動(dòng)力學(xué)反應(yīng)中Ca2+的溶出量,推測(cè)出

4、Cu2+在Nano-HAP上的吸附以靜電吸附和表面絡(luò)合為主,而Pb2+在nano-HAP上的吸附以溶解-沉淀反應(yīng)為主,Pb2+、Cu2+在nano-HAP上的吸附量與Ca2+的溶出量線性關(guān)系顯著(R2為0.861~0.954)。分別用一級(jí)、二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程、拋物線方程、Elovich方程、雙常數(shù)方程和LJ方程對(duì)Pb2+和Cu2+在nano-HAP上的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了擬合,其中二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和雙常數(shù)方程擬合結(jié)果較好,說(shuō)明Pb2+和Cu2

5、+在nano-HAP表面的動(dòng)力學(xué)吸附反應(yīng)是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)和物理吸附均占一定比例的復(fù)雜吸附過(guò)程。
   2.通過(guò)比較環(huán)境因子的改變對(duì)Cu2+和Pb2+在nano-HAP上的吸附影響的研究發(fā)現(xiàn):控制反應(yīng)體系的pH值分別為3、4、5,nano-HAP對(duì)Pb2+和Cu2+的吸附量都在pH值為5時(shí)最大。Na+和Ca2+離子強(qiáng)度對(duì)Cu2+和Pb2+在nano-HAP上的吸附影響不同。Cu2+濃度較低時(shí),Na+離子強(qiáng)度的變化對(duì)Cu2+在nano

6、-HAP上的吸附量影響較??;Cu2+較高時(shí),Na+離子強(qiáng)度高(0.1mol·L-1)促進(jìn)了Cu2+在nano-HAP上的吸附。Pb2+在nano-HAP上的吸附量大小順序隨Na+離子強(qiáng)度變化的順序?yàn)?.01mol·L-1>0.1mol·L-1>0.001mol·L-1。隨著Ca2+離子強(qiáng)度的增加,nano-HAP對(duì)Pb2+的飽和吸附量逐漸下降,對(duì)Cu2+的飽和吸附量影響較小。Cu2+濃度較低時(shí),不同粒徑HAP對(duì)Cu2+的吸附量大小順序是

7、:nano-HAP>micro-HAP>AP,隨著Cu2+初始濃度升高micro-HAP對(duì)Cu2+吸附量明顯上升,甚至高于nano-HAP對(duì)Cu2+的吸附量。不同粒徑HAP對(duì)Pb2+的吸附量大小順序是:micro-HAP>nano-HAP>AP。nano-HAP對(duì)Cu2+的飽和吸附量為35.8mg·g-1,對(duì)Pb2+的飽和吸附量為469.5mg·g-1。Pb2+和Cu2+共存時(shí),分別抑制了對(duì)方的吸附。
   3.以黑麥草(Lol

8、iumperenneL.)為指示植物,通過(guò)田間小區(qū)實(shí)驗(yàn),研究不同粒徑HAP對(duì)重金屬Cu污染上壤的田間原位修復(fù)。不同粒徑HAP施用比例分別為:0.58%納米羥基磷灰石(N-HAP)、1.16%納米羥基磷灰石(N-HAP)、1.16%微米羥基磷灰石(M-HAP)和1.16%普通粒徑磷灰石(AP)。結(jié)果表明:HAP提高了土壤pH值,并顯著降低了土壤中TCLP(毒性特性溶出程序)有效態(tài)Cu含量,促進(jìn)了上壤中Cu從生物可利用性高的形態(tài)向遲效態(tài)轉(zhuǎn)化

9、,降低Cu對(duì)土壤和環(huán)境的直接毒害作用,促進(jìn)黑麥草的生長(zhǎng)。以黑麥草生物量和Cu富集量的增加作為評(píng)價(jià)指標(biāo),不同粒徑HAP修復(fù)Cu污染土壤的效果依次為:1.16%M-HAP>1.16%N-HAP>1.16%AP>0.58%N-HAP。施用1.16%M-HAP處理顯著增加了黑麥草生物量,M-HAP解析出大量的P,為黑麥草生長(zhǎng)提供了肥料,促進(jìn)了黑麥草生長(zhǎng)。1.16%M-HAP處理中黑麥草Cu富集量為4722mg。不同生長(zhǎng)期黑麥草對(duì)Cu吸收量有差異

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