重金属形态开题报告

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1、 本科毕业设计（论文）开题报告本科毕业设计（论文）开题报告 题 目土壤和沉淀物中重金属形态分析研究 学 院 名 称 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师 填表时间： 2012 年 4 月 11 日 设计（论文） 题目 土壤和沉积物中重金属形态分析研究 设计（论文） 类型（划“” ） 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它 一、 本课题的研究目的和意义 土壤中的重金属含量随着工农业生产的发展而增加,严重影响着人类及其它 生物的健康与生存。 而土壤中的重金属的毒性不仅与其总量有关,更大程度上由其 形态分布所决定。 因此,土壤中的重金属形态分析己成为现代分析化学特别是环境 分

2、析化学领域的一个热门研究方向。 20 世纪 5 0 年代日本发生的由汞污染引起的“水俣病”事件和由镉污染引起 的“骨痛病”事件,以及在欧洲某些国家陆续发生的由重金属污染而导致的一系列 严重生态后果,引起了人们对重金属污染的重视。 重金属污染物具有较为复杂的化 学性质和极强致毒性。 自 20 世纪 70 年代以来,重金属污染与防治的研究工作备受 关注。目前,重金属污染物已被众多国家列为环境优先污染物。 土壤中的重金属较难迁移,具有残留时间长、隐蔽性强、毒性大等特点,并 且可能经作物吸收后进入食物链,或者通过某些迁移方式进入到水、 大气中从而威 胁人类的健康与其它动物的繁衍生息，因此治理受重金属污

3、染的土壤一直是国内 外瞩目的热点和难点研究课题。 重金属的生物毒性不仅与其总量有关,更大程度上由其形态分布所决定。 不 同的形态产生不同的环境效应,直接影响到重金属的毒性、迁移及在自然界的循 环。重金属作为一种持久性有毒的污染物,进入土壤后不能被生物降解,并能通过 地面扬尘被人体直接吸入。 目前,土壤重金属污染所带来的环境问题日益受到人们 的重视,已经成为国际环境土壤学研究的热点。因此,研究土壤重金属形态分析, 发现其在土壤中的主要分布形态，从而找到将其从土壤中取出的有效方法十分重 要。 土壤中的重金属以不同结合态存在，主要包括可交换态及碳酸盐结合态 ( 弱酸溶解态)、Fe/Mn 氧化物结合态

4、(可还原态) 、有机物及硫化物结合态( 可 氧化态) 和残渣态, 其中前 3 种形态统称为可提取态。重金属的总量往往很难表 征其污染特性和危害,土壤中重金属的迁移转化规律、 毒性以及可能产生的环境危 害更大程度上取决于其赋存形态,如 Cr( III)是人体必需的,而 Cr(VI)具有高毒 性,其生理毒性比 Cr(III)高 100 倍;As( III)的毒性高于 As(V);游离态的铜对水 生生物的毒性大于与有机体结合的络合态铜,其络合物越稳定,毒性就越低。 所以, 将土壤作为研究对象探讨重金属的形态分析具有重要意义。 表征与测定元素在环境中存在的各种物理和化学形态的过程叫形态分析， 形态分析

5、的主要目的是确定具有生物毒性的重金属含量，当所测定的部分与重金 属生物效应或毒性一致时， 形态分析的目的就可实现.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 定法和形态分布规律的数学计算方法.土壤中各种影响因素复杂多变， 重金属的形 态分析大多采用提取方法，包括单级提取和多级提取。 土壤重金属形态分析是指对用各种提取剂对土壤重金属的各个形态进行连续 提取进而采用一定的方法测定其各形态含量。重金属进进土壤后，通过溶解、沉 淀、凝聚、络合吸附等各种反应，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。 土壤重金属形态分析与重金属在土壤中的迁移性、可给性、活性

6、及污染土壤修复 有密切关系。 重金属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，其分析的 难度比测定元素总量的难度大得多，因而发展可靠的分析方法和检测仪器，正确 地测定环境中痕量元素的化学形态还是今后的主要发展方向。 土壤和沉积物中重金属的形态及其转化对研究重金属的环境效应及重金属污 染土壤和沉积物的治理修复具有重要意义。并且重金属的生物毒性在很大程度上 取决于其存在形态，元素总量已经不能很好地说明环境中痕量金属的化学活性、 再迁移性、生物可给性以及最终对生态系统或生物有机体的影响。本文介绍了土 壤和沉积物中重金属的形态分析方法及其治理修复方法, 但由于不同形态的重属 对动植物有不同生物有效性和毒性, 且当土壤和沉积环境发生变化时, 将导致重 金属在颗粒态和溶解态之间的转化,因此, 研究重金属在土壤和沉积物中的形态 分布对于了解重金属来源、变化形式迁移规律和对生物的毒害作用等十分必要。 二、本课题的主要研究内容（提纲）二、本课题的主要研究内容（提纲） 1