SiO2 -TiO2复合物去除重金属的实验设计方法

SiO2 -TiO2复合物去除重金属的实验设计

方法

1. 简介

重金属因为其对水生物、人类和环境的毒性，多年来受到很多关注。因为其不像有机污染物可生物降解,其存在于工业废水和饮用水是一个公共健康问题由于其吸收,因此可能积累在有机体。这样,他们可能会影响机体的结构以及它们的功能(卡伦2丁晓萍。1983)。已经有多个方法使用和发展多年来去除工业废水溶解态重金属从化学沉淀法、离子交换法、絮凝法、反渗透、膜过滤、吸附为主。上述每个方法成本和/或产生的有毒衍生品等方面有其局限。然而,吸附过程是其中最有前途的技术,吸引了这个领域的众多研究者的关注。既有天然无机和有机吸附剂材料已经测试的情况。例如,不同天然氧化物被用于去除重金属。如:氧化铝在水中,Cd2 +、Pb2 +脱除污水,针铁矿或氧化铁涂以砂土和粘性土作为Cd2 +、Pb2 +处理以及氧化锌负载活性炭清除Pb2 +化合物(笈多和Tiwari刘哲,1985;一些杂志。1988;贝利张秀珍。1992;Potgieter张秀珍。2006;Kikuchi丁晓萍。2006)。另一方面,多种的合成的重金属吸附剂测试成功(Chakaravarty张秀珍。2002;Ahluwalia和Goyal 2007;贝利张秀珍。1999;Varshney张秀珍。2007;al.2007江等)。尽管许多天然或合成的吸附剂能有效的去除溶解重金属,他们中的大多数人表现出一些不足例如吸附容量低,效率/成本比率差,与对低浓度的金属无效。硅胶和二氧化钛表现的多数特性表明这是很有前途的去除重金属合成吸附材料。硅胶是一个综合的非晶聚合物,其表面硅醇基团提供金属吸附位点(Ricordel刘哲等。2001;Michard al.1996)。此外,经过修饰硅胶表面可以提高其吸附性能(陈张秀珍。1999;Kocjan和Garbacka 1994;Delacour张秀珍。1999;情报丁晓萍。2000)。另一方面,TiO2聚合酶链反应物通过光催化处理消耗金属螯合物最近有报道(Chiron等. 2003; Prairie等. 1993a, 1993b;Madden等. 1997).。氧化过程发生在二氧化钛表面或距离表面很短距离的溶液相 (Davis and Green 1999)。由于二氧化硅和二氧化钛作为吸附剂有众多优点,目前的研究工作中， TiO2 -SiO2混合氧化物作为吸附剂除去重金属拥有双重功效(例如,高比表面积的二氧化硅以及二氧化钛的光催化能力）。

2.试验

2. 1. 试验原料

钛(IV),异丙醇盐(TIP),硅酸四乙酯(TEOS)均使用分析纯和NiCl2(菲舍尔科学)和CdCl2(Fluka化学品)溶液,以去离子水的溶解。NaCl(费舍尔科学)用于调整离子强度。

2. 2. 二元氧化物的制备与表征

TiO2 -SiO2以钛(IV),异丙醇盐(TIP),硅酸四乙酯(TEOS)为原料用凝胶技术制备。制备条件为TEOS:H2O:C2H5OH:HNO3(1M)的摩尔比为1:4:10:0.25，TiO2 :3SiO2（摩尔比）。乙醇中加入TEOS(TEOS:乙醇摩尔比1:10)和水(水:TEOS摩尔比1:1)。向溶液中加入0.01 mol/dm3的硝酸作为催化剂。快速搅拌溶液并加入一定量的TIIP,然后加入剩余液体(H2O:TEOS摩尔比3:1)完成水解反应。制得的溶置于室温中形成凝胶结构。凝胶样品于103°C干燥18个小时,然后在180°C 干燥6个小时,最后在550 C?烘干5个小时了，升温率为2°C /分钟,获得TiO2 -SiO2干凝胶。用NOVA 1200仪器测定所得样品表面积,为380m2/g。同时,x射线衍射分析结果表明:样品为非晶体型。

2. 3 吸附效果测试

所有的吸附试验在均100毫升的塑料瓶中加入TiO2 -SiO2(5 g / L)、Ni2+、 Cd2+混合溶液，浓度范围5至10 ppm，离子强度为0.05M NaCl。最初的悬架不同pH值2至8用稀释盐酸盐,NaBO4(费舍尔科学)。针对样本6小时,以确保有足够的时间tempera-ture吸附在室温(23 - 24日°C)。悬浮液初始pH值2至8，以稀释盐酸盐,NaBO4 (Fisher Scientific)调节。样品于室温(23 - 24°C)振荡6-24小时,以确保充分吸附。平衡后,悬浮液pH值测定使用Accumet研究的AR 50数字pH分析仪(Fisher Scientific)。随后,悬浮液以42滤纸(Whittman)过滤。Ni2+和Cd2+溶解浓度测量使用Perkin-Elmer的Optima 3200 RL ICP发射光谱仪。基团表面电荷的测定使用ZETA-READER-Mark 21。

2. 4. 统计分析(Box-Behnken设计)

以响应面方法(RSM)研究各种实验因素对 TiO2 -SiO2 表面吸附重金属的影响。以三阶水平设计、Box-Behnken设计(盒,Behnken康奈尔大学和蒙哥马利1960;1996),确定最优变量范围组合的并描述试验范围内样品表面的自然反应。如表1所示，各因素提供了三个层次变量，分别记为?1,0,和+ 1 表示低、中、高水平。表2为15项实验的矩阵。为预测最佳点,有一个二阶多项式函数表示独立变量和反应之间的关系(重金属去除)。

3.结果与讨论

3. 1. 测定电动势

基于Stone等（1993）的报导，中性基团表面位点和TiO2表面空闲位点可以描述为Ti-(OH)(OH2)，有一个表面羟基和一个结合水。因此TiO2 -SiO2/水的酸碱性可表述为：

Ti–O–Si–(OH2)+2→Ti–O–Si–(OH)(OH2) + H+,

Ti–O–Si–(OH)(OH2) →Ti–O–Si–(OH)?2+ H+

其中 Ti–O–Si–(OH2)+2, Ti–O–Si–(OH)(OH2) ,和Ti–O–Si–(OH)?分别为酸性、中性、碱性的二氧化钛。上述物质受pH影响,对混合氧化物的表面吸附性能起重要影响。因此,pH 对表面种类以及最终对表面电位的影响可通过测定TiO2 -SiO2的电动势实现。如图1所示，TiO2 -SiO2等电点为2.8,于文献中二氧化硅的等电点较接近(范围从1.8到3.5丁晓萍情报。2000)比二氧化钛(6.5)低。样品与二氧化硅等电点的偏差可能由二氧化硅的高比表面积（多数二元氧化物均有表现）和体系中高Si/Ti (= 3)摩尔比引起。随着pH值从2增加到10,电极电位从pH低于2.8时的正价变为高于2.8时的负价（如图1）,这表明样品在pH低于2.8为酸性，高于2.8为碱性。

3.2 初步吸附结果

在不同pH和金属离子浓度下测定。由图2可知，离子浓度的改变对吸收的影响很小。相反，pH的变换显著影响对金属离子的吸附性能。如图2所示，当pH从2增加到8，吸附量从10%增加到100%。此外，吸附率也随pH的增加而增加。如图3所示，在 Cd2+的吸附组中，pH 和离子浓度对吸附性能的影响相同。

吸附过程中如下因素影响重金属的吸附效果：pH、离子浓度及动力学（表现为振荡时间的变化）。用统计学方法分析吸附过程找出各因素间的相互影响。

3.3 吸附条件优化

设计一个优化方法来研究复合氧化物的最佳吸附条件，研究这组参数并确定各重要参数的反应变量。在此使用三因素变量同时研究时间(X1)、pH（X2）和金属离子浓度（X3）对吸附Ni2+和Cd2+离子的最佳条件。表2为设计的表格和反应结果。对数据进行多重回归分析以描述各个研究变量。以F检验分析方程参数的可信度。

由表2可知，在相同条件下，对Cd2+的吸附效果比对Ni2+好。在第2、4、11、12试验条件下，Ni2+和Cd2+吸附率都达100%，这些条件中pH均达8.试验13、14、15号显示存在统计分析实验误差。图4总结了本研究的关键统计结果，如吸附Ni2+和Cd2+的标准差分别为1.04和1.49，R2值为0.9998和0.9995。

首先，位检查统计分析的可靠性，使用诊断图来分析数据及典型图表达如图4（本图为实验条件改变时吸附Ni2+和Cd2+的试验观察值的方程的预测值）。本图表明，实验观察误差与模型预测值之间存在高斯（普通）关联，且观察值与预测值误差范围±5%。这表明实验良好且无重大错误。

3.3.1 pH的影响

pH对样品表明的影响反应在对溶液离子的吸附性上。数据分析表明pH是最重要的影响条件。图5显示了不同pH下金属离子的吸附性能。由图可知，pH越高吸附性能越强。pH2时，最大吸附量为30-35%，当增加到pH8时，吸附量可达100%。然而，通过比较pH2至5,在低离子浓度时，吸附量差距很小。值得注意的是，即使在低离子浓度和短振荡时间下，Ni2+吸附率也不低于98%。两一方面，Cd2+的观察趋势相似，低pH（如2和5）吸附率约15%而pH=8时吸附率达100%。

此吸附特性可解释为，在高pH时，TiO2 -SiO2表面因存在OH-成为羟基复合物而带负电。这样的羟基复合结构在高pH下可从溶液中高效吸附金属离子。Ni2+和Cd2+的最佳起始pH 均为8。相反，低pH下较低的吸附性能是由于阳离子（Ni+、Cd+）与质子（H+）竞争同一位点和同性离子互斥。在这些pH下吸附率随离子浓度的增加而降低是因为有限的活性位点（羟基化位点）可吸引溶液中的金属离子。因为pH=2时其表面与中性时相似，接近IEP，吸附性比pH=5时高。

3.3.2 振荡时间的影响

图5中的等高线显示了在相同Ni2+浓度不同pH下振荡时间的影响。图5（a）和（b）显示当振荡时间增加时，Ni2+离子吸附筒10%降至7.5%。相反，如图5c所示，随震荡时间增长，高浓度Ni2+的吸收率从98.2%轻微的增长到100%。图6显示了震荡时间对Cd2+吸附的影响。图5及图6显示，在低pH时，震荡时间可轻微影响Ni2+和Cd2+的吸附。而在高pH时震荡时间几乎呈负相关。

3.3.3 Ni2+和Cd2+离子浓度

图7为Box Behnken设计的立方体概括了金属离子的吸附结果（a：Ni2+；b：Cd2+）。结果显示随着震荡时间从短刀长，Ni2+和Cd2+的吸附量从9.62降至6.91、吸附率从11.96%降至7.98%。随Ni2+和Cd2+离子浓度从低至高，Ni2+吸附率从6.91%升至8.16%；而Cd2+吸附率从14.59%降至11.96%。相反，Ni2+和Cd2+吸附率随pH增加从8%增至100%。综上所述，pH的影响最为重要，而震荡时间和离子浓度无关紧要。因此，Ni2+和Cd2+的最佳条件为pH=8，离子浓度10 ppm，震荡时间6h。

3.4 吸附机制

结果显示，Cd离子和Ni离子的吸附相似。所以浓度的Ni2+和Cd2+中，pH在吸附过程中明显降低，这表明过程中释放了大量的H+进入溶液。这说明二氧化硅的羟基需要碱基介质形成，包括在与金属离子形成的复合物表面：

Ti–O–Si–OH(OH2) + Ni2+→Ti–O–Si–(OH2)O–Ni++ H+,

Ti–O–Si–OH(OH2) + Cd2+→Ti–O–Si–(OH2)O–Cd++ H+.

通过表面官能团连接Ni2+和Cd2+从pH2显著增至pH6是的几乎100%。这表明Ni2+和Cd2+与TiO2 -SiO2表面的反应时通过表面氧原子和释放质子。

由之前的实验结果和pH对吸附的影响可知吸附性能随pH从2至8增加。由反应方程式（1），样品表面表面主要为OH-。此外，金属离子以Ni+或NiOH形式存在说明吸附机制可能是通过氢键形成。这从图6中pH=2时吸附率低可知。因此，Cd2+和Ni2+在不同pH值的实验结果也能得到合理解释。例如，当用HCl调节至pH=2时，氯离子可与Cd2+反应形成 [CdCl3]?等阴离子复合物，这种吸附可能通过阴离子交换机制（Groschner and Appriou 1994)。

3.5 再利用试验

为评估用复合氧化物去除重金属的经济性，在初始使用后，设计了重复利用试验。实验表明，粒子表明基团可重复暴露。实验结果如图8所示。10次重复利用后，Cd2+的吸附率仍为100%，而对Ni2+的吸附率6次之后显著降低，10次后持续降低。这主要因为Cd2+比Ni2+对氢氧根有更高的亲和力。

4 结论

显然，混合氧化物 TiO2 -SiO2是一种很有前景的吸附溶液中重金属离子的基底物。

典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征

生态环境学报 2010, 19(1): 113-117 https://www.wendangku.net/doc/a614618424.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.wendangku.net/doc/a614618424.html, 基金项目：全国优秀博士学位论文作者专项资金项目(200549)；国家自然科学基金项目(50874032)；上海市重点学科建设项目（B604） 作者简介：王志楼（1984年生），男，硕士研究生，研究方向为环境微生物学与污染控制。E-mail:zlouwang@https://www.wendangku.net/doc/a614618424.html, *通讯作者：柳建设，男，博士生导师，研究方向为环境微生物学与污染控制。E-mail:liujianshe@https://www.wendangku.net/doc/a614618424.html, 收稿日期：2009-11-06 典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征 王志楼，谢学辉，王慧萍，郑春丽，柳建设* 东华大学环境科学与工程学院，上海 201620 摘要：应用了Hakanson 潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu 、Zn 、Ni 、Pb 、Cr 和Cd 复合污染特征进行研究，定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。结果表明：铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染，该地区平均潜在生态风险污染指数超过600，具有极高的潜在生态风险；各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd 、Cu 、Pb 、Ni 、Cr 、Zn ，其中Cd 为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性，发现前3个主成分贡献率分别为：65.033%、18.825%、6.243%，第一主成分反映了Zn 、Ni 、Cr 的信息，第二主成分反映了Cu 和Cd 的信息，第三主成分反映Pb 的信息。 关键词：重金属；复合污染；铜尾矿库；潜在生态风险评价；主成分 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2010）01-0113-05 矿山开采导致的矿山生态环境污染已成为全球性的环境问题，日益引起人们的关注。选矿产生的尾矿通常呈泥浆状，尾矿一般存放在尾矿库，小部分尾矿作为充填材料又回填到井下，绝大部分长期堆存尾矿库。选矿废水以及尾矿沉淀后的废液经简单处理后循环使用或用于周边农田灌溉，部分废液经尾矿坝泄水孔直接外排至周边水体。尾矿库中的重金属通过外排的废液或者通过扬尘进入周边环境，从而对周边环境产生重金属污染和危害。同时，选矿必须加入大量的选矿药剂，如捕收剂、抑制剂、萃取剂，这些药剂多为重金属的络合剂或整合剂，它们络合Cu 、Zn 、Hg 、Pb 、Mn 、Cd 等有害重金属，形成复合污染，改变重金属的迁移过程，加大重金属迁移距离[1-3]。因此，在矿产资源开采过程中，尾矿库的重金属是矿山环境污染的重要来源之一[4]。 德兴铜矿是亚洲最大的露天铜矿，其4#尾砂库尾砂坝是亚洲第一大坝，前人研究表明，在矿区开采活动中，致使重金属在土壤中累集，土壤环境质量下降和生态环境恶化。为进一步揭示矿区重金属污染特征，本文对德兴铜矿4#尾砂库周边土壤，尤其是农用土壤重金属污染状况及复合污染特征进行了研究，对指导矿冶周边地区重金属污染土壤生态修复具有重要意义。 1 材料与方法 1.1 样品采集 采样时间是2008年5月，采用S 形多点采样，在德兴铜矿4#尾砂库坝顶及其坝坡以及坝下游按照 距离增大的顺序采集石墩头村、杜村、浮溪口和海口镇农田，沿线约10 km 的范围内土壤表层样品16件，具体采样点分布位置见图1。 采用四分法挑出一部分新鲜土样，将拣出土壤样品中异物后自然风干，再将风干的土样剔除石块、贝壳、玻璃、残根等杂物后，经石英研钵研细，过1 mm 尼龙网筛，装入塑料袋，供分析测定使用。 1.2 样品分析 土壤重金属元素测定方法为：土壤样品经由浓硝酸-浓盐酸-氢氟酸-高氯酸消解后，采用日立Z-2000原子吸收光谱法进行测定[5]。 图1 土壤重金属取样点分布 Fig.1 Distribution of sampling sites of soil heavy metals

三种常见重金属的处理方法的比较

三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法

(完整word版)重金属检测方法汇总

重金属检测方法汇总 重金属检测方法及应用 一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。（四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是协同作用，混合污染物使其对环境的危害比污染物质的简单相加更为严重；另一类是拮抗作用，污染物共存时使危害互相削弱。 二、重金属的定量检测技术

重金属复合污染土壤的超积累植物修复技术

天津师范大学 本科毕业论文（设计）重金属污染土壤的超积累植物修复技术 学院：城市与环境科学学院 学生姓名：陈晓龙 学号：10508122 专业：资源环境与城乡规划管理 年级：2010级 完成日期：2014年4月8日 指导教师：梁培玉

重金属污染土壤的超积累植物修复技术 摘要：近年来，由于工农业的急速发展，导致环境问题日益严重。采矿、冶炼、汽车尾气的排放、工业废水的排放、农业化肥的使用，导致重金属囤积，严重污染土壤，对人类生活已造成了严重危害。重金属污染有别于其他污染，在土壤中重金属无法通过自身特性而降解。由于重金属具的易富集的特性，这导致其很难被降解在环境中。植物修复技术作为一种新兴的绿色技术被重视，并成为国内外研究的热点。本文就国内外目前研究植物修复技术的现状，重点探讨中国在植物修复技术上的发展和植物修复技术目前在国内重金属污染土壤中的应用。 关键词：重金属；土壤污染；超积累植物；植物修复技术； Technology of Hyperaccumulator for Phytoremediation of Soils Contaminated by Heavy Metals Abstract:In recent years, given the rapid development of industry and agriculture, led to increasingly serious environmental problems. Mining, metallurgy, automobile exhaust emissions and industrial wastewater discharges, agricultural fertilizers, leading to accumulation of heavy metals, heavily polluted soil, has caused serious harm to human life. Differ from other organic compound pollution of soil heavy metal pollution, cannot by itself the purification and physicochemical properties or biological degradation. Enrichment of heavy metals, it is difficult to degrade in the environment. Phytoremediation was developed in recent years for removal of heavy metal pollution in soil in green technology. Hyperaccumulators and phytoremediation of heavy metals has become one of the hot fields of academic research at home and abroad. This article on the current status of research on phytoremediation technology at home and abroad, focusing on China's development in this technology and application of phytoremediation in soil contaminated by heavy metals. Keywords:Heavy metal; Soil pollution; Hyperaccumulator; Phytoremediation technology

土壤中重金属全量测定方法

版本1： 土壤中铜锌镉铬镍铅六中重金属全量一次消解测定方法.用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解法,国家标准物质检测值和标准值吻合性很好,方便可行.具体方法: 准确称取0.5克土壤样品(过0.15mm筛)于四氟坩埚中,加7毫升硝酸+3毫升高氯酸+10毫升氢氟酸加盖,放置过夜(不过夜效果同),电热板上高温档加热(数显的控制温度300~350度)1小时,去盖,加热到近干,冷却到常温,然后再加3毫升硝酸+2毫升高氯酸+5毫升氢氟酸,高温档继续加热到完全排除各种酸,既高氯酸白烟冒尽,加1毫升(1+1)盐酸溶解残渣,完全转移到25毫升容量瓶中,加0.5毫升的100g/L的氯化铵溶液,定容,然后原子吸收分光光度计检测,含量低用石墨炉,注意定容完尽快检测锌,且锌估计需要适当的稀释.其实放置几天没有问题,相对比较稳定拉. 版本2： 1)称量0.5000g样品放入PTFE（聚四氟乙烯）烧杯中（先称量样品，后称量标 样），用少量去离子水润湿； 2)缓缓加入10.0mLHF和4.0mLHClO4（如果在开始加热蒸发前先把样品在混合 酸中静置几个小时，酸溶效果会更好一些），加盖后在电热板上200℃下蒸发（蒸发至样品近消化完后打开坩埚盖）至形成粘稠状结晶为止（2～3小时）； 3)视情况而定，若有未消化完的样品则需要重新加入HF和HClO4，每次加入都 需要蒸发至尽干；若消化完全则直接进行下一步； 4)加入4.0mLHClO4，蒸发至近干，以除尽残留的HF； 5)加入10.0mL的5mol/L HNO3，微热至溶液清亮为止。检查溶液中有无被分解 的物料。如有，蒸发至近干，执行步骤4（此时可以酌情减半加酸）； 6)待清亮的溶液冷却后，转入容量瓶，用去离子水定容至50mL（此时所得溶 液中硝酸含量为1mol/L），然后立即转移到新聚丙烯瓶中储存。 附： 现在一般做法是,砷汞用1+1的王水在沸水煮2小时,加固定剂(含5g/l重铬酸钾的5%硝酸溶液),在50毫升比色管中,固定,然后用原子荧光光谱仪测定砷汞.

食品中几种常见的重金属检测方法

食品中几种常见的重金属检测方法 随着现阶段社会经济的快速发展，人们物质生活水平在不断提升，社会各界开始逐步重视食品安全问题。当前环境污染问题较为严重，各类重金属对食品安全构成了极大的威胁。为了有效应对食品安全中的重金属污染问题，当前需要对各类检测技术进行探究，促进食品安全检测工作质量的提升。 食品安全对于社会群众生命健康具有重要影响，当前相关食品检测机构需要从日常工作中提高责任意识，完善各项检测技术，确保食品安全。目前自然界中比重大于5的金属都被称为重金属，并不是所有的重金属都会对人体健康构成威胁，当重金属实际含量超出人体承受限度时会造成不同程度的危害，比如Pb、Cd、As、Hg等元素。许多重金属不能通过简单方法就能有效消除，如果人类长期使用被重金属污染后的食物，将会导致中毒问题。所以对重金属检测方法进行研究，对维护食品安全具有重要意义。 食物中常见重金属的主要来源概述 目前食品中存有的重金属来源主要有自然原因，也有诸多人为因素。自然原因主要包括不同地质和地理要素的影响，比如火山运动频繁的地区或是矿区，部分有毒重金属物质会对当地动植物产生不同程度污染，人类生活在此区域内，误食动植物都会诱发重金属中毒。人为因素导致的污染

主要是各类社会活动产生的主要后果，现阶段我国工业经济发展较快，各类工业生产活动会产生大量废渣和废水，此类废弃物当中存有较多重金属元素，如果相关部门不能对其进行有效处理，此类废弃物排放到自然环境中，不仅会破坏自然生态环境，还会对当地群众生命健康构成威胁。还有部分食物在实际存储和运输过程中与各类重金属元素进行直接接触，或是食物添加剂当中的有毒元素不断累积、发生相应化学反应都会导致重金属中毒现象的发生。 现阶段食品中几种常见的重金属检测方法探析 原子吸收光谱法。原子吸收光谱法主要是根据自由基础形态下的原子对辐射光进行共振吸收，通过光照强度来对食物中含有的重金属元素进行检测。此类方法实际操作较为便捷，能够最快速度得出相应结果，是当前食物重金属检测的重要技术。此类技术将磷酸二氢钾或是硝酸钯作为改进剂，通过添加改进剂能够使得原子温度有效降低，排除外界干扰因素，使得检测结果更加准确。现阶段在原子吸收光谱法中应用的吸收分光光度计都是通过微机进行控制，运用软件进行自动处理，简化了各项操作程序，有效缩短了实际反应时间。 原子荧光光谱法。原子荧光光谱技术是存在于原子发射和原子吸收之间的分析技术，在食物样品中添加还原剂，使得原子能够吸收特定的频率辐射，逐步形成激发态原子，此

水样中各种重金属的测定

水样中各种重金属的测定方法 1铜、锌、铅、镉的测定火焰原子吸收法（水和废水监测分析方法第四版增补版pp.325-326） 本法适用于测定地下水、地表水、和废水中的铅锌铜镉。 仪器：原子吸收分光光度计 试剂:硝酸，优级纯；高氯酸，优级纯；去离子水； 金属标准储备液：准确称取经稀酸清洗并干燥后的0.5000g光谱重金属，用50ml（1+1）硝酸溶解，必要时加热直至溶解完全。用水稀释至500.0ml，此溶液每毫升含1.00mg金属。 混合标准容液：用0.2%硝酸稀释金属标准储备液配制而成，使配成的混合标准溶液每毫升含镉、铜、铅和锌分别为10.0、50.0、100.0、和10.0μg。 步骤 （1）样品预处理 取100ml水样放入200ml烧杯中，加入硝酸5ml，在电热板上加热消解（不要沸腾）。蒸至10ml左右，加入5ml硝酸和高氯酸2ml，再次蒸至1ml左右。取下冷却，加水溶解残渣，用水定容至100ml。 取0.2%硝酸100ml，按上述相同的程序操作，以此为空白值。（2）样品测定 据表1所列参数选择分析线和调节火焰。仪器用0.2％硝酸调零。吸入空白样和试样，测量其吸光度。扣除空白样吸光度后，从校准曲线上查出试样中的金属浓度。如可能，也从仪器中直接读出试样中的

金属浓度。 表1 元素分析线波长（nm）火焰类型本法测定范围（mg/L）镉228.8 乙炔-空气，氧化型0.05~1 铜324.7 乙炔-空气，氧化型0.05~5 铅283.3 乙炔-空气，氧化型0.2~10 锌213.8 乙炔-空气，氧化型0.05~1 （3）标准曲线 吸取混合标准溶液0, 0.50，1.00, 3.00，5.00和10.00ml，分别放入六个100ml容量瓶中，用0.2%硝酸稀释定容。此混合标准系列各重金属的浓度见表2。接着按样品测定的步骤测量吸光度，用经空白校正的各标准的吸光度对相应的浓度作图，绘制标准曲线。 表2 混合标准使用溶液体积 （ml） 0 0.50 1.00 3.00 5.00 10.00 标准系列各重金属浓度（mg/L）镉0 0.05 0.10 0.30 0.50 1.00 铜0 0.25 0.50 1.50 2.50 5.00 铅0 0.50 1.00 3.00 5.00 10.00 锌0 0.05 0.10 0.30 0.50 1.00 注：定容体积100ml 计算 被测金属（mg/L）= v m 式中：m—从校准曲线上查出或仪器直接读出的被测金属量（μg）；

重金属污染的危害与修复

3 重金属污染的修复 3.1 土壤重金属污染的修复方法 土壤重金属污染的修复方法主要有物理化学法、化学修复法、植物修复法和微生物修复法等。物化修复技术主要包括化学固化、土壤淋冼等。化学固化即在土壤中加入固化剂，改变土壤的理化性质，使重金属被吸附在土壤中或者形成沉淀，这样大大降低了重金属的生物有效性，从而使其毒性降低。但是重金属在固化之后仍滞留在土壤中，并且土壤中必需的化学元素也因固化剂的作用发生沉淀，土壤性质很难恢复。土壤淋洗主要是用能提高置金属可溶性试剂，如有机或无机态酸、碱、盐和螯台剂等，将土壤固相中的重金属转移到液相中从而修复污染土壤。化学修复技术主要包括化学改良和有机质改良。通过向土壤中添加一些改良剂，使土壤的p H 值改变从而减轻重金属污染程度。石灰就是一种很好的改良剂，常用的改良剂还有磷酸盐、硅酸盐、海泡石等。在施用石灰之后，土壤pH 升高约2 个单位，土壤中镉、锌转变为植物不易吸收的形态，从而减少作物对镉、锌的吸收。而在重金属污染的土壤上施用有机肥，肥料中的胡敏酸和胡敏素能使污染土壤的重金属离子发生络合作用形成难溶的络合物，重金属离子的生物有效性也因此降低。植物修复技术主要指使用植物使重金属固定、挥发及提取。植物在土壤重金属修复中有着重要的作用。耐重金属污染的植物及其根系微生物能够分泌物质使重金属在其根部吸附鳌合形成沉淀，从而固定土壤中的污染物。例如汞污染稻田改种苎麻后土壤汞的年净化率高达41%，土壤的自净恢复年限是种植水稻的2/17。当重金属元素转移到植物地面以上部分之后，通过对植物体的收割就可以将重金属元 素从土壤中转移出去。有些植物还能吸收、积累士壤的重金属而将其在体内转化成气态物质挥发到大气中。微生物修复技术逐渐得到人们的重视。细菌可以通过多种直接或间接作用影响环境中重金属的活性，如细菌可以通过电性吸附和专性吸附直接将重金属离子富集于细胞表面，降低重金属在环境中的生物有效性。 细菌的氧化还原作用可以改变变价重金属离子的价态，降低重金属在环境中的毒性等。细菌的这些作用，可以有效进行环境重金属污染的生物修复[4-5]。 3.2 水体重金属污染的修复方法 水体重金属污染的修复方法主要有物化法和生态修复法。物化法主要包括沉淀、絮凝和吸附法。沉淀作用在于通过提高水体p H 使重金属以氢氧化物或碳酸盐的形式从水 中分离出来。絮凝作用普遍采用铁盐、铝盐及其改性材料作絮凝剂。但是这2 种方法对水体环境的伤害非常大，使用不当会造成水体理化性质的破坏。吸附法是利用多孔性固态 物质吸附水中污染物来处理废水的一种传统方法。目前主要的吸附剂有活性炭、粉煤灰、壳聚糖、竹炭及它们的改良产物等。矿物质吸附表面研究已深入到分子水平，对具有一 定吸附、过滤和离子交换功能的天然矿物进行合理改善是提高环境矿物材料性能的新途径。如通过铁氧化物改变石英砂的表面性质，所得到的吸附剂对铜、铅、镉的去除率可达99%。生态修复法是利用水生植物、水生动物等对重金属离子进行吸收、容纳、转移，从而使水体得到净化的一种方法[6]。常见的浮水及挺水植物如浮萍、香蒲、水鳖、中华慈菇、芦苇、空心莲子草等，在铜、铅和锌等重金属复合污染水域的植物治理中有着较大的发展潜力和应用前景。而水生动物修复则主要利用水体底栖动物来降低水体重金属的含量。海湾扇贝在不同浓度镉离子的海水中培养时，镉离子在其体内积累，且随着时间的延长，镉离子浓度的增加富集量也增加，这表明海湾扇贝对镉具有较强的富集能力。另外，紫贻贝在平衡状态下的生物体内重金属含量随着外部水体浓度的增加而增加，且基本呈正相关，这说明紫贻贝是比较理想的重金属汞、镉、铅污染的指示生物。此外，湿地系统也具有很高的重金属净化能力，如美国福罗里达州大型湿地污水处理系统，其中生长的芦苇对污水中重金属锰、铬的净化能力分别达到95%和l00%。湿地污水处理系统因此以其特有的美观性、高效性在重金属污染治理方面具有广阔的前景。

污泥中重金属去除方法浅析

国内去除污泥中重金属研究动态及分析 -生物淋滤法前景广阔 摘要：城市污泥中的重金属是影响城市污泥无害化和资源化的主要因素，如何有效去除污泥中重金属是当前市政工程和环境工程研究的热点，本文收集了目前我国正在研究且与环保疏浚关联性较强的重金属去除方法，并简单分析、比较每种方法的优缺点，综合评价生物淋滤法发展前景广阔，可做进一步的研究，以便较早应用于环保疏浚生产中。 关键词：城市污泥重金属去除生物淋滤法 随着城市化进程的进一步加快，城市生活污水和工业废水对环境的污染越来越严重，为减轻水域污染指数，全国大中小城市大量上马增建了污水处理厂，伴随而来的是污水处理过程中产生大量的污泥，一方面污泥的任意堆放不仅占地多，而且还可造成二次污染；另一方面污泥内含丰富的N、P、K及植物所需的微量元素，具有很好的肥效，综合营养物质含量高于普通农家肥，若不加以利用将是对资源的巨大浪费。但污泥中同时还含有对人畜产生危害的重金属，而重金属与其它污染物不同，不能被微生物所降解，一旦进入土壤，容易被作物吸收，而且会在植物体内累积，最终通过食物链对人畜产生危害，因而污泥中重金属成为限制其污泥进一步利用的主要因素。如何有效去除重金属是解决污泥处理处置和资源化利用的关键性问题。目前，很多学者在这方面进行了研究探讨，涌现出许多新的技术和方法，本文收集整理了国内正在研究或初见成效的去除污泥中重金属方式方法，并对每种方法的优缺点稍做分析，通过比对生物淋滤法去除污泥中重金属效果较好，且工艺简单，操作方便，成本费用较低，本文将重点做介绍。 1.重金属的危害及污泥中重金属的来源

1.1、何为重金属 从环境污染方面所说的重金属，是指密度大于5g/cm3具有明显的生物毒性的一类金属元素。重金属具有毒性大，生物富集性强，不可自然降解及来源复杂等特点。主要包括镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡、砷、铝等，按毒性来讲汞、镉、铅、铬、砷毒性较强，称?五毒?。 1.2重金属的危害 重金属的危害主要表现为： （1）抑制动植物生长。动植物饮用或浇灌受污染的水，轻者影响生长，重者动植物生病死亡，庄稼棵粒不收。 （2）通过饮水或食物危害人体健康。重金属可以经过生物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康。如日本著名公害事件?骨痛病?就是因为消费者长期食用了被矿山与冶炼厂镉污染了的稻米和大豆所引起的；还有国内每年以几何倍数增长的?血铅病?等都是重金属污染造成的。最近2011年10月14日经济参考报报道：《土壤重金属污染集中多发，多地出现‘癌症村’》，记者走访了多个癌症及怪病多发村，都是重金属污染造成的。癌症村最小死亡者仅9岁，有的村大人吃当地水，给孩子买矿泉水。很多原来被老白姓传得神乎其神的怪病村现在多数被证实是重金属污染造成的。 （3）重金属长期在土壤存留，造成土壤板结，地力下降。 1.3污泥中重金属的来源 污泥中重金属来源主要有工业排放、输水管道的腐蚀和城市地表径流三个方面。其中工业排放或矿山开采是形成癌症村的主要危险源。城市污水通过污水处理后，70%-90%的重金属元素会通过吸附或沉淀转

土壤重金属污染的植物修复

土壤重金属污染的植物修复 3 屈　冉1,2 　孟　伟1 　李俊生 133 　丁爱中2　金亚波 3 (1中国环境科学研究院,北京100012; 2 北京师范大学水科学研究院,北京100875; 3 广西大学农学院,南宁530005) 摘　要　土壤重金属污染的危害范围广泛,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环 境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作。本文论述了土壤重金属污染的单一植物、植物与微生物联合、植物与化学方法相结合的修复方法,着重介绍了重金属超富集植物的研究和植物体内螯合肽(PCs )的合成。生物螯合剂的应用及土壤重金属污染的动物、植物和微生物的联合修复将是未来研究的热点。关键词　土壤污染;重金属;植物修复中图分类号　X131.3　文献标识码　A 文章编号　1000-4890(2008)04-0626-06Research progress on phytore m ed i a ti on of heavy m et a l con t am i n a ted so il 1QU Ran 1,2 , ME NG W ei 1,L I Jun 2sheng 1,D ING A i 2zhong 2,J IN Ya 2bo 3(1 Chinese R esea rch A cade m y of En 2 vironm ental Sciences,B eijing 100012,Ch ina;2 College of W ater Sciences,B eijing N or m al U niver 2 sity,B eijing 100875,Ch ina;3 A g ricultu ral College of Guangxi U niversity,N anning 530005,Chi 2na ).Ch inese Journal of Ecology ,2008,27(4):626-631.Abstract:The conta m inati on har m by s oil heavy metals is extensive .The cost of traditi onal phys 2ical and che m ical re mediati on methods is expensive .Moreover,the disturbance of traditi onal methods on envir onment is severe .It has been p r oven that phyt ore mediati on ismore effective than other methods and easily operated .This paper discussed the phyt ore mediati on technique of single p lants,co mbinati on of p lants and m icr obes,as well as combinati on of p lants and che m ical treat 2ment,and e mphatically intr oduced the research of hyperaccumulati on p lant and the synthesis of phyt ochelatin (PCs ).It is f orecasted that future disquisitive e mphases are the app licati on of bi o 2chelat or al ong with co mbinati on re mediati on of ani m als,p lants and m icr obes .Key words:s oil conta m inati on;heavy metal;phyt ore mediati on . 3国家自然科学基金项目(30440036)和中国环境科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务专项资助项目(30770306)。33通讯作者E 2mail:meng wei@craes .org .cn 收稿日期:2007206224 接受日期:2007212203 土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物 质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中,当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时,土壤的生态服务功能将降低,进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。重金属是土壤重要污染物之一。粗略统计,在过去的50年中,排放到全球环境中的Cr 212×104 t 、Cu 9139×105 t 、Pb 7183×105 t 和Zn 1135×106t,其中大部分进入土壤,致使 世界各国土壤出现不同程度的重金属污染(Singh,2003),中国土壤的重金属污染也十分严重(王新和周启星,2004)。土壤中的重金属离子可以作为中 心离子与土壤中的水、羟基、氨以及一些有机质中的某些分子形成螯合物,并在土壤中迁移转化,易于被植物或微生物吸收利用,继而通过食物链进入人体,引起各种生理功能改变,导致各种急慢性疾病,如慢性中毒、致癌和致畸等。因此,有必要开展土壤重金属污染的生态修复。 传统的土壤重金属污染修复技术有排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法和化学法等。在20世纪80年代初期,土壤重金属污染的植物修复开始起步,目前关于这方面的研究比较多,是一项有发展前景的修复技术。与传统的处理方式相比,植物修复的主要优点是成本低,处理设施简单,适合大规模的应用,利于土壤生态系统的保持,对环境扰动小, 具有美学价值等特点。植物修复是生物修复(bi ore 2 生态学杂志Chinese Journal of Ecol ogy 2008,27(4):626-631

重金属废水处理方法

在环境与人类健康领域，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。他们以不同的形态存在于环境之中，并 在环境中迁移、积累。采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。 1．1 沉淀法 1．1．1 氢氧化物沉淀法 往重金属废水中加入碱性溶液，利用OH一与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀，通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳，使溶液达到额定的pH值，从而使废 水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。 1．1．2 硫化物沉淀法 将重金属废水pH值凋节为一定碱性后，再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物，或者直接通人硫化氢气体，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀，然后被过滤分。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此。硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点，比如沉渣量少，容易脱水，沉渣金属品位高，有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处，比方说硫化物结晶比较细小，难以沉降，因而应用也不是很广。 1．1．3 还原一沉淀法 这种方法的原理是，用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子，先将金属过滤收集，然后再往处理液中加入石灰乳，使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法。该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。 1．1．4 絮凝浮选沉淀法 通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差，聚集形成大颗粒胶体物质，最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸，采用浮选的办法，用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤，一是调节pH值，二是加入含铁或铝盐的絮凝剂，以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。 1．2 物理化学法 1．2．1 吸附法 (1)物理吸附法。活性炭是最早使用的吸附剂，也是目前使用最广泛的吸附剂。之所以能够进行物理吸附，是因为活性炭具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。后来在此基础上又出现了活性炭纤维等衍生物，去除效率高，但价格比较昂贵。能够用于物理吸附的材料还有各种矿物质以及分子筛等。 (2)树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点t41，这种方法能够分离、纯化、回收重金属，效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团，比较典型的有羟基、羧基、氨基等，能够与重金属离子进行螯合，因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 (3)生物吸附。近些年来，很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征，而生物吸附法的主要原理，就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点：①生物吸附剂可以降解，一般不会发生二次污染；②来源广泛，容易获取并且价格便宜；③生物吸附剂容易解析，能够有效地回收重金属。 1．2．2 浮选法

工业废水中金属离子的去除方法

1 化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点： （1）中和沉淀后，废水中若pH 值高，需要中和处理后才可排放； （2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al 等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH 值，实行分段沉淀；（3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理； （4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH 值在7—9 之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr 主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3 沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3 法、铁屑法、SO2 法等。 应用化学还原法处理含Cr 废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr 废水中加入过量的FeSO4，使Cr6＋还原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，调节pH 值至8 左右，使Fe 离子和Cr 离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应，

土壤中重金属全量测定方法

精心整理 精心整理 版本1： 土壤中铜锌镉铬镍铅六中重金属全量一次消解测定方法.用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解法,国家标准物质检测值和标准值吻合性很好,方便可行.具体方法: 准确称取0.5克土壤样品(过0.15mm 筛)于四氟坩埚中,加7毫升硝酸+3毫升高氯酸+10毫升氢氟酸加盖,放置过夜(不过夜效果同),电热板上高温档加热(数显的控制温度300~350度)1小时,去盖,加热到近干,冷却到常温,然后再加3毫升硝酸+2毫升盐酸溶题,版本1) 2) 3) 4) 5) 6) 附： 现在一般做法是,砷汞用1+1的王水在沸水煮2小时,加固定剂(含5g/l 重铬酸钾的5%硝酸溶液),在50毫升比色管中,固定,然后用原子荧光光谱仪测定砷汞. 1 土壤消化（王水+HClO 4法） 称取风干土壤（过100目筛）0.1 g （精确到0.0001 g ）于消化管中，加数滴水湿润，再加入3 ml HCl 和1 ml HNO 3（或加入配好的王水4~5mL ），盖上小漏斗置于通风橱中浸泡过夜。第二天放入消化炉中，80~90℃消解30 min 、100~110℃消解30 min 、120~130℃消解1 h ，取下置于通风处冷却。

精心整理 加入1 ml HClO4于100~110℃条件下继续消解30 min，120~130℃消解1 h。冷却，转移至20mL容量瓶中，定容，过滤至样品存储瓶中待测。 注：最高温度不可超过130℃。消化管底部只残留少许浅黄色或白色固体残渣时，说明消化已完全。如果还有较多土壤色固体存在，说明消化未完全，应继续120~130℃消化直至完全。 2植物消化（HNO3+H2O2法） 称取待测植物1~2g（具体根据该植物对重金属吸收能力的强弱而定）于消化管中，加入5ml HNO3，盖上小漏斗置于通风橱中浸泡过夜。第二天放入消化炉中，80~90℃消解30 min、100~110℃消解30 min、120~130℃消解1 h，取下置于通风处冷却。加入1 ml H2O2，于100~110℃条件下继续消解30 min，120~130℃消解1 h。冷却，转移至20mL容量瓶中，定容，过滤至样品存储瓶中待测。 精心整理

土壤重金属污染常见治理方法

土壤重金属污染常见治理方法 土壤重金属污染治理途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在状态，使其由活化态转为稳定态；二是从土壤中除去重金属。 常采用的物理及物理化学的方法是热解吸法、电化学法和提取法。对于挥发性重金属可用加热方法从土壤中解吸出来。若重金属渗透性不高且传导性差则用电化学法除去。提取法可利用试剂和土壤中的重金属作用，形成溶解性的重金属离子或金属试剂络合物，回收再利用。(二)工程物理化学法 工程物理化学法是利用物理、化学等方法治理重金属污染土壤的方法。在重金属污染的初期，由于污染较集中，这种方法较为普遍采用，主要方法有：客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法、物理固化法等。对于污染重、面积小的土壤运用物理化学法具有治理效果明显、迅速的优点，但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力，而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降，因此对于大面积重金属污染地不宜采用这种方法。 热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物挥发并收集起来进行回收或处理；电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。（三）生物修复法 生物修复是指利用生物的新陈代谢活动减少土壤中重金属的浓度或使其形态发生改变，从而使污染的土壤环境能够部分或完全恢复到原始状态的过程。修复措施主要包括植物修复、微生物修复和动物修复等。因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等优点，日益受到人们的重视，成为污染土壤修复研究及工程运用的热点。 1、植物修复措施 植物修复措施是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素理论为基础，一些重金属污染区存在着对重金属具耐性的植物，这些植物通过排斥或在局部使重金属富集，使重金属在植株根部细胞壁沉淀而“束缚”其跨膜吸收，或与某些蛋白质、有机酸结合生成不具生物活性的解毒形式，从而提高了对重金属伤害的忍耐度。利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物是一门新兴起的环境应用技术。植物治理措施的关键是寻找合适的超积累或耐重金属植物，超积累植物可吸收积累大量的重金属，但植物修复措施也有局限性，如超积累植物通常生物量低，生长缓慢，效果不显著。