基本信息
- 项目名称：
- 基于腐殖质的环境污染分析及重金属效应探讨
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 研究了在实际环境条件下水体中腐殖质的组成与来源，并以此为基础探讨了腐殖质与水体中常见重金属离子的相互作用机理，为重金属的迁移转化提供基础。与此同时开发了共振锐利散射技术，对于快速、精确的检测实际水环境下的腐殖质、金属离子等污染物的种类、污染程度等提供了一种新的方法。此外，构建了长江水中的腐殖质与金属离子反应体系并初步探讨了腐殖质-金属离子之间的作用机理在实际环境下的应用。
- 详细介绍：
- 研究了在实际环境条件下水体中腐殖质的组成与来源，并以此为基础探讨了腐殖质与水体中常见的重金属离子的相互作用机理，为重金属的迁移转化提供基础。与此同时开发了共振锐利散射技术，对于快速、精确的检测实际水环境下的腐殖质、金属离子等污染物的种类、污染程度等提供了一种新的方法。此外，构建了长江水中的腐殖质与金属离子反应体系并初步探讨了腐殖质-金属离子之间的作用机理在实际环境下的应用。研究表明，长江水中腐殖质的生物源和陆源皆有。且采样的四个区域腐殖质的荧光峰主要都是类富里酸的特征峰，类蛋白的荧光峰没有出现，所以受污染程度都比较小，需要及早做好预防。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 基于对于三峡库区污染状况的关注，选取通过腐殖质的光谱分析的方法来推演污染物的来源，并对可能的原因作出分析以及研究腐殖质与重金属的作用形式的差异性。
科学性、先进性及独特之处
- 利用三维荧光光谱的分析消落带沉积物中腐殖质的来源以及重金属作用差异性，操作简单和数据分析科学的特点。建立了共振光散射分析重金属-腐殖质的实验方法。同时，对于库区的相关分析，在国内还属相对研究的热点领域。
应用价值和现实意义
- 通过对于腐殖质的光谱分析，得出可能存在的污染来源，可以为环保部门或者环境治理提供实践依据。而重金属与腐殖质的作用研究，对于区分库区不同重金属的迁移转化具有现实意义。
学术论文摘要
- 由于环境安全意识已经逐步深入人心，而水体中的污染控制与检测就显得尤其重要。因此，研究水体中常见污染物的种类与污染程度是我们首要研究的问题。本文研究了在实际环境条件下水体中腐殖质的组成与来源，并以此为基础探讨了腐殖质与水体中常见重金属离子的相互作用机理，为重金属的迁移转化研究提供基础。与此同时开发了共振锐利散射技术，对于快速、精确地检测实际水环境下的腐殖质、金属离子等污染物的种类、污染程度等提供了一种新的方法。本文研究了腐殖质与金属离子的相互作用的差异性，并以Cr3+、Cu2+、Ni2+金属离子为例系统的验证了共振锐利散射技术在检测腐殖质及金属离子方面的可行性与可靠性，检测重金属离子的线性系数均在0.99以上，说明此方法可以作为一种快速、高效检测常见污染物的方法。。此外，构建了长江水中的腐殖质与金属离子反应体系并初步探讨了腐殖质-金属离子之间的作用机理在实际环境下的应用。研究表明，长江水中腐殖质的生物源和陆源皆有。且采样的四个区域腐殖质的荧光峰主要都是类富里酸的特征峰，类蛋白的荧光峰没有出现，所以受污染程度都比较小，需要及早做好预防。
获奖情况
- 整理的论文“长江万州段水体溶解有机质与金属离子作用分析及污染评价”已经被《环境污染与防治》杂志录用。
鉴定结果
- 采样点沉积物腐殖化程度较低，芳香性较小，受人为因素影响相对较小，污染程度不大。长江水中腐殖质与金属离子发生螯合、吸附-解吸作用等影响到两者的荧光性，腐殖质与金属离子的作用与金属离子浓度、离子强度有关。
参考文献
- 1. 傅平青，刘丛强，尹祚莹，等. 腐殖酸三维荧光光谱特性研究. 地球化学，2004, 33（3）：301-308. 2. 方芳，翟端端，郭劲松，等. 三峡库区小江回水溶解有机物的三维荧光光谱. 长江流域资源与环境，2010，19(3)：323-328. 3. 黎司，吉芳英，周光明，等. 三峡库区水体溶解有机质的荧光光谱特性. 分析化学，2009，37（9）：1328-1332.
同类课题研究水平概述
- 中国热带农业科学院许志诚等对腐殖质在环境有毒物质的生物降解和生物转化过程中的作用进行研究，发现在重金属污染物的转化过程中，腐殖质物质可以作为氧化还原中间体，对环境中有毒污染物进行一定的生物修复。方芳等人研究了三峡库区小江回水溶解有机物的三维荧光光谱，对污染物的来源与分布做出了评价。黎司等人等也针对三峡库区水体溶解有机质的分析提出了荧光光谱的检测方案。傅平青等人研究表明溶解有机质可以与某些过渡元素形成具有稳定结构的配合物，溶解有机质也可以与某些金属离子发生氧化还原反应，改变金属的价态，从而通过研究金属离子与腐殖质的相互作用来考察金属在环境中的迁移与转化等过程。南京林业大学胡书燕等采用红外与紫外光谱技术，检测温度、pH对腐殖酸与Cu2+、Pb2+、Cd2+吸附作用及三种金属离子之间竞争吸附作用的影响，发现不同的吸附剂对三种离子具有选择吸附性。 为了对长江水体污染情况做出检测与评价，建立长江水体中腐殖质与一系列不同浓度的常见重金属离子的二元反应体系，本文以此为基础，进行相应的测定与分析，并做出污染分析。
