合成土壤论文-张蒙

合成土壤论文-张蒙

导读:本文包含了合成土壤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微纳米颗粒,天然土壤,人工合成,生物可给性

合成土壤论文文献综述

张蒙[1](2019)在《人工合成与涉铅土壤微纳米颗粒铅生物可给性及其人群健康风险》一文中研究指出人工合成纳米颗粒因其具有特殊的性质,在各个领域应用越来越广泛,这些纳米材料在使用过程中会经各种途径进入环境,土壤中存在的微纳米颗粒对于有毒金属有较强的吸附作用,这些小粒径颗粒很容易经呼吸和手—口摄入途径进入人体,对人体健康造成威胁。生物可给性是通过模拟不同活体消化器官的生理环境,来对不同潜在毒性金属进行反应和浸提所得到的溶解率,以此来评估潜在毒性金属在人体中的生物有效性。生物可给性的研究将对有害金属生物有效性与环境基准的建立、人群健康风险评估与调控等提供科学理论与技术支持。本研究以人工合成铅纳米化合物和涉铅污染土壤微纳米颗粒为研究对象,利用湿法提取得到涉铅污染土壤不同粒径的组分(<1 μm、1-5μm、5-50μm和50-250μm),采用溶液法合成纳米氧化铅和硫化铅。通过体外肺部模拟方法(ALF和Gamble),胃肠模拟方法(UBM、PBET、SBET、SBRC和IVG)对不同粒径土壤组分颗粒和人工合成铅纳米化合物的肺部和胃肠的生物可给性进行了模拟评估,探究了粒径对生物可给性的影响及其健康风险评估。得到以下重要的研究结果:(1)采用湿法分离,超声、过筛、虹吸、离心等方法进行分级提取,得到涉铅污染土壤4种不同粒径组分:50-250μm、5-50μm、1-5 μm和<1μm。土壤颗粒的比表面积、pH、有机质和潜在毒性金属As、Ba、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的含量随土壤颗粒的粒径减小而增大。原生矿物石英、长石、云母多存在于原土、大粒径组分50-250 μm和5-50μm土壤中,而次生矿物沸石、伊利石、绿泥石、方解石多存在于小粒径组分1-5 μm和<1 μm土壤中。铅物相分析结果表明,各粒径土壤中存在PbO_2和PbS。(2)采用体外肺部和胃肠模拟方法对涉铅污染土壤原土以及4种不同粒径组分的生物可给性进行研究,研究结果表明:随着粒径的减小,天然土壤颗粒中潜在毒性金属的生物可给性增大。Cu和Mn元素在ALF溶液中的生物可给性最高,其次是Zn、Co、Ba、Pb等元素,As元素最低;Ba、Co、Cu、Mn在Gamble溶液中的生物可给性最高,Zn元素最低。As、Ba、Cr、Cu在SBRC胃相方法中的生物可给性比在其他方法中的高,Co、Mn、Ni、Pb在IVG胃相方法中的生物可给性比在其他方法中的高。在模拟肠相环境的生物可给性时,使用SBRC和IVG方法,随着反应时间的增长,各元素的生物可给性有略微的增长。这些元素经呼吸途径对于儿童的非致癌风险均高于成人,而对成人的致癌风险要高于儿童。基于UBM、PBET、SBRC和IVG这四种方法模拟所得经口摄入途径的As、Co、Cr、Ni、Pb的对儿童有显着的总致癌风险,对于成人的致癌风险小于儿童。随着粒径的减小,对儿童和成人的健康风险也增大。(3)采用体外肺部和胃肠模拟方法对人工合成铅纳米化合物PbO_2和PbS的生物可给性进行研究,研究结果表明:纳米PbO_2在肺部模拟液和胃肠相模拟液中的生物可给性均高于纳米PbS的,较小粒径的纳米PbS的生物可给性高于较大粒径的,这说明化学形态和粒径是影响元素生物可给性的两个重要因素。天然涉铅土壤微纳米颗粒的生物可给性高于人工合成的铅化合物纳米颗粒,这可能与铅在天然土壤环境中的形态有关,天然土壤中可交换态、可还原态和可氧化态的铅可使其在模拟液中的溶解度增大,而铅的无机化合物大多都难以溶解,故其生物可给性相对较低。无论是对于儿童还是成人,随着铅纳米化合物颗粒粒径的减小,其对人体的健康风险会增加,且对儿童的致癌风险高于成人。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2019-05-01)

祝方,刘涛,石建惠[2](2019)在《绿色合成纳米零价铁铜淋洗修复Cr(Ⅵ)污染土壤》一文中研究指出采用自制的绿色合成纳米零价铁铜(GT-nZVI/Cu)对Cr(Ⅵ)污染土壤进行淋洗修复。分别测定了土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度、pH值和电导率,并使用改进的BCR连续提取法分析了淋洗前后污染土壤中铬的形态变化。结果表明:淋洗过程分为2个阶段,Cr(Ⅵ)的释放主要在前3个孔隙体积(PV)内;浸出液中电导率的变化趋势与Cr(Ⅵ)浓度变化一致;浸出液pH值随着淋洗体积的增加而增加,土壤的平衡作用变得稳定;土壤中Cr(Ⅵ)浓度、悬浮液pH值和GT-nZVI/Cu浓度对铬污染土壤的修复效果均有一定影响。铬的形态分析表明:铬污染土壤在淋洗后可还原态铬含量降低,氧化态铬和残渣态铬的含量增加。GT-nZVI/Cu悬浮液对污染土壤淋洗后,土壤中铬形态更加稳定。(本文来源于《环境工程》期刊2019年04期)

苏炳林,孙梦强,林加奖,陈祖亮[3](2019)在《绿色合成纳米氧化铁对污染土壤中镉的钝化研究》一文中研究指出虽然绿色合成纳米材料已成功地用于去除废水中的重金属,但利用绿色合成纳米材料钝化土壤中重金属的报道很少.本文利用植物叶提取液制备纳米氧化铁(GION),并将其用于钝化土壤中重金属镉的研究,观察中、短培养周期下对镉钝化的稳定性.实验室条件下设置50%田间最大持水量培养,对照、1%、3%、9%GION 4个处理.分别于第60、120 d采样分析土壤中镉、pH、铁、酶等相关指标的变化.结果表明,GION对土壤中镉有较好的钝化效果,60 d与120 d之间有效态镉的含量无显着差异,说明GION对土壤中镉的钝化作用随时间增长相对稳定.120 d的数据显示,相比对照组,1%、3%、9%GION处理下有效态Cd(0.1 mol·L~(-1) CaCl_2)分别降低了19.1%、16.7%、66.7%,交换态Cd(Tessier法)分别降低了12.5%、18.8%、56.3%.GION能够显着提高土壤的pH和铁的含量.pH提高能够显着降低Cd的有效性.(NH_4)C_2O_4-Fe则分别增加了0.7、1.1、1.9倍,DCB-Fe分别增加了0.4、2.9、6.0倍.另外,随培养时间的延长,(NH_4)C_2O_4-Fe和DCB-Fe增加而HCl-Fe~(2+)含量降低.说明GION影响土壤中铁物种的活性,增强其生物化学过程而转化为更加稳定的形态,该过程将改变镉在土壤中的赋存形态.通过扫描电镜-能谱(SEM-EDS)发现,GION处理残渣态中Fe的含量远高于对照组,说明镉可能随铁进入残渣态.土壤中脲酶和转化酶活性升高而过氧化氢酶则没有显着的变化.该结果说明GION降低了土壤中镉的生物有效性,土壤得以恢复,从而提升了土壤酶活性.综上所述,GION具有环境友好的特点,且对镉具有稳定的钝化作用,可作为一种良好的中低污染重金属污染土壤的修复剂.(本文来源于《环境科学学报》期刊2019年03期)

李杜娟,徐枫,樊凯,厉力华,苏畅[4](2018)在《原位合成纳米金/石墨烯修饰玻碳电极检测水和土壤中痕量铅》一文中研究指出为提高痕量铅的检测精度,提出了一种简单、可控的一步还原法在裸玻碳电极表面原位合成纳米金/石墨烯材料的方法,并通过循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)对修饰电极进行电化学表征。利用修饰后的电极对醋酸-醋酸钠缓冲溶液中的铅离子(Pb(Ⅱ))标准样品进行检测,并对检测条件进行了优化。优化条件下的试验结果表明,在pH值为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,Pb(Ⅱ)的溶出峰为-0.08 V,在1~90μg/L范围内Pb(Ⅱ)的溶出峰电流与Pb(Ⅱ)浓度之间呈现良好的线性关系(R~2=0.985),最小检测下限为0.27μg/L。在优化后的条件下采用该电极测定了实际水样与土壤中的Pb(Ⅱ)含量,加标回收率区间分别为93.75%~109.20%和93.82%~109.9%,相对标准偏差均小于7%,可以用于对实际水样与土壤样本的检测。(本文来源于《农业工程学报》期刊2018年11期)

杨晶晶[5](2018)在《基于合成孔径雷达(SAR)的土壤水分反演》一文中研究指出土壤含水量是影响地表过程的基本参数之一,对土壤水分的精准监测,一直以来是定量遥感研究领域的热点。目前,基于传统的可见光-近红外-热红外、植被指数等方法均存在非直接获取土壤水分含量、时空对比性较差、分辨率不高和易受天气影响的缺点。而微波遥感监测土壤水分具有不受天气影响、分辨率较高、物理意义明确等优点。本文利用欧空局(ESA)空间分辨率为10m的Sentinel-1合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据,反演了内蒙古典型草原区土壤水分含量,并用实测数据进行了精度验证;利用实测的草原冠层含水量驱动水-云模型(Water-Cloud)分析了植被冠层含水量对土壤水分反演的影响;分析了后向散射系数与降水变率、植被状态指数之间的响应关系,探讨了合成孔径雷达在该地区干旱监测的可行性。本文的研究可为草原牧区土壤水分动态监测与干旱评估提供理论与方法支撑。研究结果与结论如下:1.在不同植被覆盖度以及不同生长阶段,合成孔径雷达(Sentinel-1 SAR)后向散射系数与实测的土壤含水量间具有显着的线性正相关关系,且后向散射系数可灵敏的反应土壤水分的变化,是典型草原区土壤水分监测较理想的手段。2.在典型草原区,以实测的冠层含水量,应用Water-Cloud模型去除植被水分影响后,雷达后向散射系数变化幅度不大,表明在典型草原区由Sentinel-1 SAR直接提取的后向散射系数可直接反演土壤水分,植被对土壤水分的反演影响不大。3.多期反演的土壤水分和表征干旱的植被状态指数(VCI)之间空间相关关系不显着,表明土壤水分绝对含量无法表征植被的生长状况,不能直接用后向散射系数反应干旱的状况,需建立不同草地类型达到干旱的土壤水分阈值指标,进而通过土壤水分亏缺情况来反映干旱状态。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2018-06-05)

孙梦强[6](2018)在《绿色合成纳米氧化铁修复镉污染土壤的研究》一文中研究指出近年来,随着社会的快速发展,我国面临着严峻的土壤重金属污染问题。纳米氧化铁被证明是一种具有良好应用前景的重金属修复材料。然而,由于用传统化学方法制备纳米氧化铁尚无法达到成本低廉和环境友好的目的。本文旨在通过绿色合成手段制备纳米氧化铁,并将其用于重金属镉污染土壤的修复。首先,通过红背桂树叶提取液合成纳米氧化铁(GION),并通过扫描电子显微镜-元素面扫描(SEM-mapping)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段分析其组成、形貌和尺寸等信息。SEM-mapping和TEM的结果显示GION是由有机分子包裹在氧化铁外部的纳米颗粒。FTIR和XPS谱图分析结果表明GION表面含有C-O、C=O、-OH、S=O等含氧有机官能团,以及Fe-o官能团,这些均是潜在的吸附Cd的活性位点。XRD和EDS谱图进一步证实了GION是富含有铁的化合物。通过以上表征推测,GION为大分子有机框架中镶嵌铁氧化物的纳米级复合物。其次,研究添加不同剂量(CK、1%、3%、9%)GION下,Cd污染土壤的pH、铁形态、酶活性、Cd生物有效性的变化。结果表明,随着培养时间增加到第120天时,1%和3%GION处理土壤的pH与未处理土壤基本持平。然而,9%的GION处理土壤的pH仍高于6.0。GION处理土壤中有效态Cd明显减少,9%GION处理的土壤中,高达60%的有效态Cd被固定。GION处理土壤中脲酶、过氧化氢酶、转化酶的活性经过120天培养后,分别提高了 187.07%、91.41%、101.33%,这进一步说明了GION的添加有效的降低土壤中Cd的毒性。HCl提取态铁、草酸铵提取态铁和DCB提取态铁结果可知,随着培养时间的延长,GION处理土壤中无定性氧化铁的含量逐渐增加。最后,探究GION对6种不同土壤中Cd的钝化作用,同时分析土壤pH、铁形态以及DOC的变化。结果显示,6种土壤中,9%GION处理土壤中的pH、DOC、DCB-Fe、(NH4)2C2O4-Fe、HCl-Fe均高于3%GION处理。并且,GION能够有效降低所有土壤中镉的生物有效性。此外,淹水处理土壤中有效态Cd和DOC含量明显低于50%田间最大持水量(WHC)处理土壤。淹水处理土壤中无定形氧化铁的含量则高于50%WHC处理。(本文来源于《福建师范大学》期刊2018-06-01)

王凯,王博,吴小维[7](2018)在《高吸水性树脂土壤保水剂的合成与性能研究》一文中研究指出采用溶液聚合法以淀粉接枝丙烯酸钠盐制备了一种高吸水性树脂土壤保水剂。研究了淀粉用量、丙烯酸中和度、反应温度等因素对吸水倍率的影响,并对其土壤保水能力和热稳定性进行了分析。结果表明:在聚合反应温度为45℃条件下,当淀粉与丙烯酸单体的质量比为0.25、丙烯酸中和度为65%时,该保水剂具有最大的吸水倍率,同时具有良好的保水能力。(本文来源于《当代化工研究》期刊2018年03期)

贡旺[8](2018)在《一种新型重金属污染土壤修复剂的设计合成及其强化植物修复机理的研究》一文中研究指出土壤重金属污染在全球范围内正在变成不可忽视的环境问题,植物修复法拥有无二次污染和实施方便等特点,使该法在未来具有极佳的发展空间。使用螯合剂配合植物修复则可以解决植物提取重金属效率过低的问题,从而大大提升植物修复的应用价值。但是目前大多数螯合剂都存在难以降解或螯合力低等种种问题。聚天冬氨酸因其可螯合重金属且可降解的属性在这一领域具有先天的优势。本论文在实验室利用水相法制备了聚天冬氨酸及其叁种衍生物,在环境友好的基础上为聚天冬氨酸接枝了有不同官能团的侧链。同时利用计算机分子动力学的方法模拟了几种螯合剂对重金属的吸附行为,对实验起到了指导作用。水溶液实验证明了几种聚天冬氨酸螯合剂对四种重金属离子良好的螯合性能,对重金属离子的去除率最高达95%以上,这几种螯合剂对pH和温度等条件有不同的敏感性。通过紫外分光光度法测定的聚天冬氨酸对重金属的螯合稳定常数均高于105,是优秀的螯合剂材料。土柱淋洗实验结果表明,聚天冬氨酸及其改性物可以出去土柱中50%以上的重金属。盆栽实验证明,本论文合成的新型螯合剂通过活化重金属以及促进植物生长方面作用,可以将玉米富集重金属的总量提高2.2倍至7倍不等。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-20)

张宸[9](2018)在《聚谷氨酸生物的合成及其在修复和改良土壤中的应用》一文中研究指出[目的]对聚谷氨酸生物合成机制及在土壤修复和改良中的应用进行综述,为其进一步在土壤环境改良、污损土地整治方面的应用提供参考。[方法]通过查阅国内外文献,从聚谷氨酸在不同菌株中的合成机制和其在土壤环境的修复和改良中不同作用进行了综述和分析。[结果]从聚谷氨酸的理化性质、分子结构、生物合成及合成机制进行简要的介绍,并对其在干旱土壤改良、盐碱土壤修复、重金属污染土壤修复、土壤酸碱度平衡、土壤肥力改良等方面的应用进行了较为详细的评述。[结论]国内外在聚谷氨酸对土壤修复和改良应用方面已取得了一定的成果,今后需加强不同类型土壤中高活性聚谷氨酸发酵菌株选育,以及聚谷氨酸与不同类型土壤物质之间相互作用的机理研究等工作。(本文来源于《水土保持通报》期刊2018年02期)

后静[10](2017)在《聚羟基丁酸酯的微生物合成代谢及其在土壤中的降解研究》一文中研究指出聚羟基丁酸酯(Polyhydroxybutyrate,简称PHB)是由多种微生物合成的聚酯类物质,作为碳源和能源的贮存物质存在于细胞中。PHB的物理性质与传统塑料类似,是一种可生物降解的环境友好型材料。除此之外,PHB还具有生物相容性、良好的光学活性、压电性等优良性能,是一种重要的化工产品。作为可生物降解的环境友好型的材料,PHB在医疗、塑料包装、农膜地膜等领域被广泛应用。在土壤中,PHB最终被降解成为二氧化碳和水,不会残留,不会对土壤造成污染,关于PHB的研究对于缓解“白色污染”以及资源的可持续利用具有重要的意义。本研究首先通过尼罗红染色、透射电镜等方法对Massiliasp.WG5菌株合成PHB的能力进行了定性确定,探究了该菌株产PHB的最佳条件,并基于全基因组数据分析探究了菌株PHB代谢相关的基因及代谢通路,为其它菌株PHB代谢通路研究以及构造高产PHB的工程菌提供思路。然后,通过FTIR、NMR、GPC等手段对该菌株合成的PHB进行了性能表征。最后,对PHB在土壤中的降解进行探究,为评价其农业应用及环境效应提供指导。研究主要得到了以下研究结果:(1)通过透射电子显微镜(TEM)、尼罗红染色、双光子激光共聚焦显微镜观察与气相色谱法相结合定性判定了菌株产生的物质为PHB。透射电镜下,PHB呈明显区别于周围细胞质的白色椭球型。尼罗红染色后,产PHB菌株在荧光显微镜下观测会发出黄色至橙红色的荧光。在固定激发波长为488 nm的条件下,利用荧光分光光度计扫描最大发射波长,PHB合成菌体的最大发射波长出现在590 nm处。(2)菌株WG5在含5g·L-1葡萄糖的矿质培养基中28℃培养48h时PHB的产量最高,为细胞干重的58.37 ±1.22%。在废水培养60 h时,PHB的积累量达到最高,占细胞干重的42.54± 0.93%,且水质变得清澈。(3)菌株WG5通过葡萄糖合成途径合成PHB,PHB合成基因phbC位于2940001 bp-2970000 bp 段 AM586_13300、AM586_14055、AM586-16290 处,AM586_13300基因与MassiliaUMI-21菌株的phaC基因最相似,相似度达82%。位于AM586_13305处的片段为PHB合成调控基因phbR,与Massilia UMI-21菌株的phbR基因最相似,相似度达87%。此外菌株还含有PHB的降解基因,位于补充序列2100001-2130000段的AM586_09250处,该基因的表达是PHB成为可被微生物利用的小分子物质的关键所在。(4)菌株WG5合成的PHB聚合物样品纯度较高、均匀整齐、聚合度较好,其数均分子量(Mn)为124072,聚合度为1192,成型工艺温度约为208℃,起始热失重温度240℃,温度达到280℃时,材料急剧降解,生成CO2和H2O,引起失重,失重率达到96.86%。(5)菌株WG5合成的PHB膜在叁种类型土壤中的降解速度差异较大,在壤土中的降解速度最快,35 d基本完全降解。黏土中PHB膜的降解启动相对较为缓慢,约在35 d开始、降解,至75 d基本完全降解,降解率达93.20%;PHB膜在砂土中的降解处于中间水平,培养35d约有50%被降解,培养至75d基本完全降解,降解率为95.90%。与PE地膜相比,PHB膜的降解时间大大缩短。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-12-28)

合成土壤论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用自制的绿色合成纳米零价铁铜(GT-nZVI/Cu)对Cr(Ⅵ)污染土壤进行淋洗修复。分别测定了土壤浸出液中Cr(Ⅵ)浓度、pH值和电导率,并使用改进的BCR连续提取法分析了淋洗前后污染土壤中铬的形态变化。结果表明:淋洗过程分为2个阶段,Cr(Ⅵ)的释放主要在前3个孔隙体积(PV)内;浸出液中电导率的变化趋势与Cr(Ⅵ)浓度变化一致;浸出液pH值随着淋洗体积的增加而增加,土壤的平衡作用变得稳定;土壤中Cr(Ⅵ)浓度、悬浮液pH值和GT-nZVI/Cu浓度对铬污染土壤的修复效果均有一定影响。铬的形态分析表明:铬污染土壤在淋洗后可还原态铬含量降低,氧化态铬和残渣态铬的含量增加。GT-nZVI/Cu悬浮液对污染土壤淋洗后,土壤中铬形态更加稳定。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

合成土壤论文参考文献

[1].张蒙.人工合成与涉铅土壤微纳米颗粒铅生物可给性及其人群健康风险[D].陕西师范大学.2019

[2].祝方,刘涛,石建惠.绿色合成纳米零价铁铜淋洗修复Cr(Ⅵ)污染土壤[J].环境工程.2019

[3].苏炳林,孙梦强,林加奖,陈祖亮.绿色合成纳米氧化铁对污染土壤中镉的钝化研究[J].环境科学学报.2019

[4].李杜娟,徐枫,樊凯,厉力华,苏畅.原位合成纳米金/石墨烯修饰玻碳电极检测水和土壤中痕量铅[J].农业工程学报.2018

[5].杨晶晶.基于合成孔径雷达(SAR)的土壤水分反演[D].内蒙古大学.2018

[6].孙梦强.绿色合成纳米氧化铁修复镉污染土壤的研究[D].福建师范大学.2018

[7].王凯,王博,吴小维.高吸水性树脂土壤保水剂的合成与性能研究[J].当代化工研究.2018

[8].贡旺.一种新型重金属污染土壤修复剂的设计合成及其强化植物修复机理的研究[D].北京化工大学.2018

[9].张宸.聚谷氨酸生物的合成及其在修复和改良土壤中的应用[J].水土保持通报.2018

[10].后静.聚羟基丁酸酯的微生物合成代谢及其在土壤中的降解研究[D].浙江大学.2017

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合成土壤论文-张蒙
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