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上篇 重金属在沉积物中的吸附与固定化研究3

第一章 水体重金属污染现状3

1.1 自然水体中的重金属3

1.1.1 重金属的概念及分类3

1.1.2 重金属的来源4

1.1.3 重金属的污染现状4

1.2 自然水体中的表层沉积物6

1.2.1 表层沉积物的概念及组成6

1.2.2 沉积物的吸附特性与机理9

1.2.3 沉积物中重金属的迁移转化14

1.3 重金属污染沉积物的处理与处置17

1.3.1 物理修复17

1.3.2 化学修复18

1.3.3 生物修复19

1.3.4 稳定固定化技术21

第二章 沉积物主要组分选择性萃取分离方法的研究25

2.1 沉积物（生物膜）的采集与组分分析25

2.1.1 研究水体自然概况25

2.1.2 沉积物（生物膜）的采集与前处理27

2.1.3 沉积物（生物膜）中重金属的形态分析28

2.1.4 沉积物（生物膜）的理化性质分析29

2.2 沉积物（生物膜）中重金属的形态分布30

2.2.1 沉积物与生物膜中重金属的形态分布差异30

2.2.2 不同样品前处理与保存方法对重金属形态分析的影响35

2.3 不同样品前处理与保存方法对选择性萃取分离的影响43

2.3.1 可萃取态总量的确定44

2.3.2 锰的选择性萃取分离47

2.3.3 铁／锰的选择性萃取分离48

2.3.4 有机质的选择性萃取分离49

2.4 选择性萃取分离方法的适用性研究50

2.4.1 同一时间不同地点采集的样品的选择性萃取分离50

2.4.2 同一地点不同时间采集的样品的选择性萃取分离54

2.5 沉积物（生物膜）中黏土矿物的分离58

2.5.1 黏土矿物分离方法的建立58

2.5.2 黏土矿物的定性分析59

2.5.3 黏土矿物的定量分析62

第三章 沉积物吸附重金属规律的研究65

3.1 沉积物（生物膜）及其主要组分吸附重金属的热力学规律65

3.1.1 沉积物（生物膜）中主要组分含量分布65

3.1.2 沉积物（生物膜）的表面结构特征分析68

3.1.3 沉积物（生物膜）吸附铜、锌的特性72

3.2 沉积物中内源重金属的吸附机理分析85

3.2.1 沉积物（生物膜）及水中部分重金属含量的分布85

3.2.2 沉积物（生物膜）主要组分萃取分离效果85

3.2.3 沉积物（生物膜）各组分对铜、锌的去除能力86

3.3 沉积物中外源重金属的吸附机理分析91

3.3.1 加和模型统计分析91

3.3.2 沉积物表面结构与吸附特性间的关系100

3.3.3 沉积物中黏土矿物吸附铜、锌的热力学规律101

第四章 污染沉积物中重金属稳定固定剂的筛选105

4.1 稳定固定剂的合成与掺杂105

4.1.1 部分稳定固定剂的合成与表征105

4.1.2 稳定固定剂对重金属的吸附／解吸106

4.1.3 掺杂稳定固定剂的沉积物样品的制备107

4.1.4 沉积物样品的理化性质分析107

4.1.5 掺杂稳定固定剂的沉积物样品对重金属的吸附／解吸108

4.1.6 模拟重金属污染沉积物样品的制备与稳定固定化109

4.2 稳定固定剂的结构特征与吸附特性研究110

4.2.1 稳定固定剂的结构特征110

4.2.2 稳定固定剂吸附铜、锌的热力学特征114

4.2.3 稳定固定剂固定铜、锌、铅、镉的规律118

4.3 掺杂稳定固定剂的沉积物的吸附特征124

4.3.1 掺杂稳定固定剂的沉积物吸附铜、锌的热力学特征124

4.3.2 掺杂稳定固定剂的沉积物稳定固定重金属的规律131

4.4 掺杂稳定固定剂的沉积物中重金属的形态转化规律136

4.4.1 稳定固定剂掺杂前后沉积物中重金属的形态分布规律136

4.4.2 稳定固定剂掺杂前后沉积物中重金属的稳定固定化规律142

4.4.3 不同比例羟基磷灰石的掺杂对重金属形态的影响144

4.4.4 模拟重金属污染沉积物中稳定固定化重金属的解吸规律149

4.4.5 模拟重金属污染沉积物中重金属解吸后的形态分布规律153

第五章 污染沉积物的羟基磷灰石固定化研究158

5.1 污染沉积物的采集与固定化158

5.1.1 重金属污染沉积物的采集及前处理158

5.1.2 掺杂羟基磷灰石的重金属污染沉积物样品的制备158

5.1.3 掺杂羟基磷灰石前后污染沉积物中重金属的连续萃取159

5.1.4 掺杂羟基磷灰石前后污染沉积物的TCLP浸提实验159

5.1.5 掺杂羟基磷灰石前后污染沉积物的生物有效性实验159

5.1.6 污染沉积物部分理化性质分析及结构表征159

5.2 污染沉积物中重金属的羟基磷灰石稳定固定化效果160

5.2.1 污染沉积物的部分理化性质160

5.2.2 稳定固定化过程中污染沉积物重金属及磷的释放规律162

5.2.3 掺杂羟基磷灰石后污染沉积物重金属的形态分布规律166

5.2.4 掺杂羟基磷灰石后污染沉积物中重金属稳定固定化规律170

5.2.5 羟基磷灰石掺杂量对沉积物中重金属稳定固定化的影响174

5.3 羟基磷灰石稳定固定化机理分析176

5.3.1 稳定固定化的污染沉积物中重金属形态变化特征176

5.3.2 稳定固定化的污染沉积物XRD、SEM、FTIR变化特征177

下篇 双酚A在表层沉积物主要组分上的吸附及其生物降解规律研究第六章 水体有机物污染现状185

6.1 自然水体中的有机污染物185

6.1.1 有机污染物的概念及分类185

6.1.2 水体中的环境雌激素186

6.2 双酚A191

6.2.1 双酚A的用途与供需191

6.2.2 双酚A的来源及其在环境不同介质中的分布192

6.2.3 双酚A的检测方法196

6.2.4 双酚A的生物富集、生态毒性及其雌激素效200

6.2.5 双酚A的环境化学行为203

6.3 双酚A污染控制的方法与技术210

6.3.1 物理方法控制双酚A污染211

6.3.2 化学方法控制双酚A污染211

6.3.3 生物方法控制双酚A污染212

6.3.4 化学－生物方法控制双酚A污染214

第七章 双酚A测定方法的研究218

7.1 气相色谱法测定双酚A218

7.1.1 气相色谱条件的选择218

7.1.2 方法性能指标219

7.2 液相色谱法测定双酚A220

7.2.1 液相色谱条件的选择220

7.2.2 方法性能指标220

第八章 沉积物吸附双酚A规律的研究222

8.1 沉积物（生物膜）吸附双酚A的动力学特征222

8.2 沉积物（生物膜）吸附双酚A的热力学特征223

8.2.1 影响沉积物（生物膜）吸附双酚A的因素223

8.2.2 沉积物（生物膜）吸附双酚A的特性225

8.2.3 萃取后沉积物（生物膜）吸附双酚A的特性228

8.3 沉积物（生物膜）吸附双酚A的机理分析230

8.3.1 加和模型统计分析230

8.3.2 吸附双酚A前后沉积物样品的IR分析234

第九章 沉积物中双酚A的恶臭假单胞菌降解规律研究238

9.1 降解实验的相关研究方法238

9.1.1 双酚A污染沉积物（生物膜）样品的制备238

9.1.2 恶臭假单胞菌的富集培养238

9.1.3 恶臭假单胞菌菌液的制备239

9.1.4 无机盐培养基中双酚A的降解239

9.1.5 选择性萃取前后沉积物（生物膜）－水体系中双酚A的降解239

9.1.6 细菌生长量的测定240

9.1.7 双酚A降解后反应产物的GC-MS分析240

9.2 恶臭假单胞菌降解双酚A的动力学特征241

9.2.1 双酚A初始浓度对恶臭假单胞菌生长的影响241

9.2.2 双酚A降解的动力学方程243

9.3 影响双酚A降解率的因素245

9.3.1 沉积物（生物膜）浓度的影响245

9.3.2 接种量的影响246

9.4 沉积物（生物膜）中双酚A的生物降解特性248

9.4.1 萃取前后沉积物中双酚A的生物降解248

9.4.2 萃取前后生物膜中双酚A的生物降解250

9.5 沉积物（生物膜）中双酚A的生物降解机理分析252

9.5.1 降解产物的GC-MS分析252

9.5.2 代谢途径推测253

第十章 表面活性剂对沉积物中双酚A吸附与降解的增效研究254

10.1 掺杂表面活性剂的沉积物（生物膜）样品的制备与相关实验254

10.1.1 掺杂表面活性剂的沉积物（生物膜）样品的制备254

10.1.2 掺杂表面活性剂的沉积物（生物膜）样品中有机碳含量的测定254

10.1.3 表面活性剂对沉积物（生物膜）吸附双酚A的影响实验255

10.1.4 表面活性剂对沉积物（生物膜）降解双酚A的影响实验256

10.2 掺杂表面活性剂对沉积物（生物膜）吸附双酚A的影响257

10.2.1 阴离子表面活性剂对沉积物（生物膜）吸附双酚A的影响257

10.2.2 非离子表面活性剂对沉积物（生物膜）吸附双酚A的影响262

10.2.3 阳离子表面活性剂对沉积物（生物膜）吸附双酚A的影响268

10.2.4 表面活性剂的增效机理分析281

10.3 掺杂表面活性剂对沉积物（生物膜）降解双酚A的影响286

10.3.1 表面活性剂类型对双酚A降解的影响286

10.3.2 表面活性剂浓度对双酚A降解的影响288

10.3.3 掺杂TX-100后沉积物（生物膜）组分对双酚A降解的影响290

参考文献294