毕业开题报告土壤和沉淀物中重金属形态分析研究毕业论文-

1、 毕业设计(论文)开题报告土壤和沉积物中重金属的形态研究 填写表格的说明1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会审查学生答辩资格的基础材料之一。2.本报告应由学生在毕业设计(论文)前期在指导教师的指导下完成，经指导教师签署意见、相关部门负责人审核后生效。3.学生应按照学校设计的电子文档标准格式在A4纸上打印。4.参考文献不少于8篇，包括适当的外文资料(一般不少于2篇)。5.开题报告作为毕业设计(论文)资料，随毕业设计(论文)归档。设计(纸张)科目和沉积物中重金属的形态分析。设计(纸张)类型(打“”)工程应用研究研究发展基础研究其他的本研究的目的和意义。随着工农业生产的发展，土壤中重金属含量增

2、加，严重影响人类和其他生物的健康和生存。然而，土壤中重金属的毒性不仅与其总量有关，更大程度上取决于其形态分布。因此，土壤中重金属的形态分析已成为现代分析化学，尤其是环境分析化学的一个研究热点。20世纪50年代日本因汞污染导致的水俣病和镉污染导致的骨痛，加上欧洲一些国家因重金属污染导致的一系列严重生态后果，引起了人们对重金属污染的关注。重金属化学性质复杂，毒性强。自20世纪70年代以来，重金属污染及其防治的研究备受关注。目前，重金属污染物已被许多国家列为环境优先污染物。土壤中的重金属难以迁移，具有残留时间长、隐蔽性强、毒性高等特点。它们可能被农作物吸收后进入食物链，或者通过一些迁移途径进入水体和

3、大气，从而威胁人类健康和其他动物的繁殖。因此，重金属污染土壤的治理一直是国外研究的热点和难点。重金属的生物毒性不仅与其总量有关，更大程度上取决于其形态分布。不同形态产生不同的环境效应，直接影响重金属在自然界中的毒性、迁移和循环。重金属作为一种持久性有毒污染物，进入土壤后无法生物降解，可通过地面灰尘直接被人体吸入。目前，土壤重金属污染引起的环境问题越来越受到人们的关注，已成为国际环境土壤科学研究的热点。因此，研究土壤中重金属的形态分析，找出它们在土壤中的主要分布形式，并找到一种有效的方法将其从土壤中去除是非常重要的。土壤中重金属以不同的形态存在，主要包括可交换态和碳酸盐态(弱酸溶解态)、铁锰氧化

4、物态(可还原态)、有机物和硫化物态(可氧化态)以及残渣态，其中前三种形态统称为可提取态。重金属的总量往往难以表征其污染特征和危害。重金属在土壤中的迁移转化规律和毒性更多地取决于其赋存形态，而不是可能的环境危害。比如Cr( III)是人体必需的，而Cr(VI)是剧毒的，生理毒性比Cr(III)高100倍。砷()比砷()毒性更大；游离铜对水生生物的毒性大于络合铜结合生物的毒性。复合物越稳定，毒性越低。因此，研究土壤中重金属的形态分析具有重要意义。表征和测量环境中元素的各种物理和化学形式的过程称为形态分析。形态分析的主要目的是确定具有生物毒性的重金属的含量，当测得的部分与重金属的生物效应或毒性一致时

5、，才能达到形态分析的目的。环境中重金属的分析方法很多，如溶出伏安法、离子选择电极法、化学修饰电极法、化学分离-含量测定法、形态分布规律的数学计算方法等。土壤中的各种影响因素错综复杂。土壤中重金属的形态分析是指用各种提取剂连续提取土壤中各种形态的重金属，然后通过一定的方法测定其含量。重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、团聚、络合、吸附等多种反应，形成不同的化学形态，表现出不同的活性。土壤中重金属的形态分析与土壤中重金属的迁移性、有效性和活性以及污染土壤的修复密切相关。重金属形态分析的主要目的是测定具有生物毒性的重金属的含量，其分析难度远高于全元素的测定。因此，发展可靠的分析方法和检测仪器，正确测定

6、环境中微量元素的化学形态，是今后的主要发展方向。土壤和沉积物中重金属的形态和转化对重金属环境效应的研究和重金属污染土壤和沉积物的修复具有重要意义。而且重金属的生物毒性很大程度上取决于其存在形态，元素总量并不能很好地解释痕量金属在环境中的化学活性、再迁移、生物有效性及其对生态系统或生物有机体的最终影响。本文介绍了土壤和沉积物中重金属的形态分析方法和修复方法。但由于不同形态的重金属对动植物的生物有效性和毒性不同，当土壤和沉积物环境发生变化时，重金属会在颗粒态和溶解态之间转化。因此，有必要研究土壤和沉积物中重金属的形态分布，以了解重金属的来源、形态变化、迁移规律以及对生物的毒性作用。二、本课题的主要

7、研究内容(提纲)1.土壤和沉积物中重金属研究的现状与发展。1.1土壤和沉积物中重金属的来源1.2土壤和沉积物中重金属的危害1.3土壤和沉积物中重金属分析的环境意义1.3国外土壤和沉积物中重金属分析的研究现状1.4本研究的目的和意义2.重金属的分析方法2.1形态分析的定义2.2土壤和沉积物中重金属的形态2.3影响土壤和沉积物中重金属分布的因素2.4土壤和沉积物中重金属的形态分析方法3.大明湖土壤和沉积物中重金属的形态分析。3.1土壤中重金属的形态分析3.2大明湖沉积物中重金属的形态分析4.结果和讨论5.治理对策三。文献综述(国外研究及其发展)以及土壤重金属的研究现状和发展趋势。1.1土壤重金属形

8、态分析:国外发展趋势国外关于土壤重金属污染的报道可以追溯到19世纪日本足尾铜山污染事件。20世纪50年代前后，日本出现了“水俣病”和“骨痛病”，在发现它们是汞和铬污染造成的公害后，重金属污染备受关注。国外许多学者对城市土壤重金属污染进行了探索。Bilos等人认为城市中有很多污染源，可以向大气和土壤中释放大量的重金属，因此城市绿地土壤重金属污染更严重。研究表明，特定地面物体(如建筑物等)周围土壤中重金属的污染程度。)与地面物体的完成时间和位置有关；此外，人类活动越强烈，重金属污染越严重。工业化程度与城市土壤中重金属(如Cd、Cu、Pb、Zn)含量密切相关。Madrid等人调查了西班牙塞维利亚主要

9、公园和绿地的土壤重金属含量，发现位于居民区和休闲区的土壤样品中Pb、Zn和Cu(尤其是Cu)的含量都超过了可接受的范围。说明机动车是土壤重金属含量增加的重要原因。Albasel等人的研究发现，随着逐渐远离公路，土壤中Cu、Pb和Zn的含量迅速降低。这不仅是因为汽车尾气会向周围环境释放重金属，而且车辆的正常磨损也会造成重金属在土壤中的积累。汽车尾气对重金属增加的贡献主要是Pb，对Zn、Cu也有影响。土壤中铜、锌、镉的含量，尤其是铅，与机动车密切相关。Blakel等人的研究也表明，大气沉降会导致土壤和作物中重金属的增加，包括大气降水和气液悬浮体进入土壤。根据Bandnu等人的研究，大气中的重金属与

10、土壤中的重金属密切相关。在中国，土壤研究刚刚起步。随着这些研究的兴起，人们逐渐认识到土壤中重金属的特殊性和复杂性及其对生态环境的重要影响。陆英、马建华、关冬生等的研究成果。也表明城市土壤受到不同程度的重金属污染，大多数重金属污染物的含量水平高于郊区农村土壤。华沙、科隆、汉堡和其他城市的研究结果结果表明，同一城市的土壤重金属含量存在显著的空间差异，即使在很短的距离内也是如此。重金属的含量会完全不同。同一种重金属在不同城市的含量存在显著差异。由于城市建设，如建筑和道路建设，以及工业废气、生活垃圾和运输废气的排放，城市土壤剖面往往发生严重变化，土壤中混合着许多不同来源的物质，最终导致自然土壤发生层的

11、破坏。许多土壤剖面的上下层之间没有遗传联系，最终结果之一是重金属含量在剖面中的分布是不规则的，这一点已被国外许多城市的研究结果所证实。1.2国外沉积物中重金属发展趋势分析20世纪60年代初，以仁楚bb为首的英国地球化学家对北爱尔兰、英格兰和威尔士的河流沉积物进行了系统的地球化学测量，编制了常量元素和部分微量元素图，分析了它们对人类、动物和植物的影响。20世纪70年代，国外学者对莱茵河、洛杉矶湾、死海、日耳曼湾等水体和沉积物中的重金属污染进行了研究。Callnnal研究表明，易贝上游沉积物中汞、镉和锌的富集程度已达到自然背景值的10100倍。在澳大利亚杰克逊港，海水沉降颗粒中Pb含量高达365-

12、750ug/gZn，700-1l00ug/g，Cu高达170-280 ug/g；印度和德国学者对恒河的研究发现，与自然背景值相比，流经德里和其他城市的河段沉积物中重金属含量富集了1.5倍以上的Cr和Ni，3倍的Cu、Zn和Pb，14倍的Cd。Olivare-Rieumont等人研究了古巴哈瓦那Almendares河沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Co的空间分布，发现该河流重金属含量处于较高水平，其中三种元素的富集程度最高，富集指数超过10。20世纪80年代末，美国、加拿大、日本、德国、意大利等国家广泛开展了以河流沉积物研究为手段的区域地质-地球化学调查研究。1989年，德国学者FOrsi

13、ner1989发表专著污染沉积物，详细介绍了水体沉积物的各种性质、污染现状、评价方法和基准研究。20世纪90年代初，美国、加拿大、澳大利亚等国家研制并生产了统一的沉积物标准物质，用于严格的实验室质量控制。经过几十年的努力，国际上对河流沉积物重金属质量标准的研究取得了很大进展。一些国家和地区在形态学分析的基础上建立了适合本国和本地区的SQC(重金属质量标准)。自20世纪70年代以来，中国在珠江、长江、黄河口和大陆架开展了研究。河口和近海沉积物的地球化学调查和研究已经开展，但大部分工作集中在沉积物的研究上20世纪80年代以来，重金属的吸附和表面络合方法特别关注重金属和其他元素的定位。比如金湘灿开始

14、研究重金属在河流沉积物中的吸附特性。到目前为止，我国部分大河已有学者进行研究:京生J研究了我国东部20条河流悬浮物和沉积物的地球化学特征，沉积物中重金属污染物的化学行为和地理分布规律，分析研究了湘江、金沙江、黄河、鸭绿江以及我国东部河流沉积物和悬浮物中重金属的赋存形态。王连生等对淮河沉积物中的重金属进行了测定和评价。结果表明，淮河沉积物中含有一定量的重金属，其中铜、铅、铬和镍污染程度较高。周福来等对特定条件下淮河段沉积物中的Cr、Zn、Cu进行模拟淋溶实验，得出河流下游Cr、Cu富集强烈的结论。许多学者对太湖进行了深入的研究。王海等人采用BcR三步分级提取法分析了太湖表层沉积物中重金属的形态，

15、并通过不同形态中8种重金属的含量评价了太湖沉积物中重金属的生物有效性。王新伟、何江等人在系统的形态分析和实验研究的基础上，结合重金属在上覆水、悬浮物、沉积物和孔隙水中的分布特征，对黄河及清水段水体和河流沉积物中重金属的存在形态、污染特征、吸附和释放进行了大量的研究，得出结论:黄河沉积物中重金属Pb、Cd受到污染，尤其具有较大的潜在生态危害和风险。2.3形态学分析方法土壤和水沉积物中的金属形态也直接影响动植物的生物活动。许多学者提出了从土壤和沉积物中提取不同化学形态重金属的不同方法和工艺，包括单级提取和多级连续提取。单级提取法通常指生物可利用的提取法，直接用选择性化学试剂(5%硝酸或1mol/L

16、 HCl).)提取该方法操作简便，提取时间短，便于直观了解土壤污染程度，判断其对农作物的潜在危害。多级连续萃取是利用萃取剂对不同物理和化学形态的重金属的反应性不断增加的选择性和专一性，从颗粒样品中逐步萃取出不同有效性的重金属的方法。常用的多级连续萃取法有福斯特纳法、泰西耶法和BCR法，其中泰西耶法和BCR法最具权威性。福斯特纳法将重金属的形态分为可交换态、碳酸盐态、易还原态(主要是可还原态)、中等可还原态、可氧化态和残渣态。Tessier方法将重金属的赋存形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、硫化物结合态和残渣态。BCR法将重金属的赋存形态分为可提取态、可还原态、可氧化

17、态和乙酸态。在方法的基础上，周等对生态地球化学中的重要目标元素Cu Pb Zn Cd Co Cr Mn Mo Ni As Se Hg进行了更深入的研究，并对这种形态分组方案的可行性进行了探讨。3.大明湖土壤和沉积物中重金属的形态分析。3.1土壤中重金属的形态分析根据地形、水文、气候、植被、母岩、母质等自然条件的差异和人为生产活动的影响，周边自南向北、自上而下分布有棕壤、褐土、潮土、砂黑土、水稻土、风积沙土等6个土类、13个亚类、27个土属、72个土类。文等采用连续提取法提取周边地区不同形态的土壤样品，测定各采样点乙酸可提取态、可还原可提取态、可氧化可提取态和残渣态四种形态重金属Cd、Co、Cu

18、、Mn、Ni、pb、Zn、as、CR的含量。结果如下表所示:形式平均值镉钴铜锰镍平装书锌如同铬乙酸也可提取潮湿土壤0.2381.4281.128113.8980.2307.09717.4580.0350.208棕土0.2470.1351.66582.3290.0436.64517.0520.0500.215棕土0.1721.7111.394118.0240.2435.43811.491名词（noun的缩写）D0.201也可回收提取潮湿土壤0.1912.5601.619124.7620.55712.33321.651未注明出版日期（nodate）0.246棕土0.2223.1762.805189

19、.1051.79115.18337.907未注明出版日期（nodate）0.238棕土0.2972.4551.806149.8340.4625.97322.746未注明出版日期（nodate）0.382也可氧化提取潮湿土壤0.2911.3852.69730.2254.1444.69825.0070.3280.787棕土0.2571.1211.94030.7543.9365.74417.4870.3820.320棕土0.0461.1522.75627.1742.5942.95916.7490.2930.716残余状态潮湿土壤2.91810.06319.407283.08438.27880.204

20、61.547391.78560.15棕土3.5678.69221.176282.34833.24872.88056.394482.22963.109棕土4.20510.37921.333267.13932.860124.48274.262337.45953.8833.2大明湖沉积物中重金属的形态分析胡明湖位于省市中心，面积46公顷。湖水由城市泉水汇聚而成。由于城市污水的排放，大明湖被污染了。目前，尚未有国外学者对大明湖沉积物中重金属进行形态分析。、辛等采用Forstner形态分类法进行研究，总结了沉积物中铅、铬、锌、锰、钙、铁、铜、锶的形态分布规律。结果如下表所示:3.3治理对策土壤重金属污染

21、具有隐蔽性、长期性和不可逆性，部分重金属不易被植物和微生物降解，重金属污染土壤修复难度大。污染物不仅会使土壤退化，降低农产品的质量和产量，还会通过食物链在人体内富集，从而危害人体健康和生命。因此，重金属污染土壤的修复已成为国际研究的热点。根据原理，重金属污染土壤的处理和修复大致可分为物理、化学、生物和农业方法。目前修复重金属污染的方法主要有两种:改变重金属的存在状态，降低其活性，使其钝化，脱离食物链，降低其毒性。利用专门的植物吸附土壤中的重金属，然后去除植物，或者利用工程技术将重金属变为可溶态和游离态，然后收集淋洗液中的重金属，达到回收重金属和减少土壤中重金属的双重目的。四。需要解决的关键问题

22、1.土壤和沉积物中重金属的主要分析方法2.摘要:通过研究大明湖不同土壤和沉积物中重金属的形态分析结果，了解重金属的主要存在形态，并根据结果提出可行的对策。研究思路和方法通过收集丰富的资料和现有的理论知识，我们可以了解土壤和大气中金属污染的来源和危害。总结不同的分析方法，了解其污染特征，做好系统深入的分析记录。根据不同的分析方法，对大明湖不同土壤和沉积物中重金属的形态分析结果进行研究，找出重金属的主要存在形态，并提出可行的解决方案。不及物动词本主题的时间表(1)第1-4周:联系指导老师，确定毕业设计，查阅资料，做开题报告和文献综述，翻译相关英文文献。(2)第6-5周:收集阅读土壤中重金属的来源和危害的相关资料，并进行整理。(3)第7-8周:收集阅读土壤中重金属形态分析方法的相关资料并进行整理。(4)第9-10周:收集阅读土壤中重金属形态分布影响因素的相关资料并进行整理。(3)第11-13周:论文写作阶段，针对收集到的资料，撰写论文。(4)第14-15周:答辩阶段，修改论文，做ppt，准备答辩。参考1.、辛、向峰、白洁、叶、王昭君、唐厚全。大明湖沉积物中重金属的形态分析。省计量院:96 982.邹晓东，苏平朱颖人。大明湖沉积物中重金属的形态分析:128 1313.王、陆、郭光、纪慧敏。沉积物中重金属的形态和生物有效性研究进展。安全与环境工程，2009，16(4):