生物技術(shù)市場(chǎng)研究精選(九篇)

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第1篇：生物技術(shù)市場(chǎng)研究范文

【關(guān)鍵詞】 污泥 重金屬 形態(tài) BCR

1 前言

污泥、土壤及沉積物的重金屬污染問(wèn)題是全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題[1,2]，污泥重金屬元素含量與顆粒粒徑組成、有機(jī)質(zhì)含量以及氧化還原條件等有關(guān)，元素總量單一指標(biāo)很難反映重金屬的化學(xué)特征。近年來(lái)，隨著重金屬污染研究的深入，有關(guān)重金屬的化學(xué)形態(tài)分布是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。重金屬元素化學(xué)形態(tài)連續(xù)提取方法逐漸得到廣泛應(yīng)用。土壤及沉積物中重金屬的形態(tài)分布研究中，Tessier[3]五步連續(xù)提取法應(yīng)用最廣[4,5]，近年來(lái)也有將歐洲參考交流局(The Community Bureau of Reference)提出的BCR[6]提取法用于沉積物中重金屬的形態(tài)分布的研究[7]。研究表明，BCR提取法穩(wěn)定性及重現(xiàn)性好，提取精度較高，不同研究結(jié)果具有可比性[6]。國(guó)內(nèi)對(duì)污泥中重金屬形態(tài)研究中應(yīng)用BCR提取法的較少。

本文以三明市生活污水處理廠的污泥為研究對(duì)象，用微波消解和修正的BCR提取法，在實(shí)驗(yàn)室分析了污泥所含重金屬的種類(lèi)及含量，以及重金屬的形態(tài)分布情況，以期對(duì)三明市生活污水處理廠的污泥的處理處置和資源化利用提供技術(shù)參考。

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試污泥樣品取自三明市生活污水處理廠，污泥經(jīng)自然風(fēng)干、研磨、過(guò)100目篩備用。實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司產(chǎn)品。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

污泥中重金屬含量采用微波消解儀消解，取0.25g污泥樣品加入聚四氟乙烯消解罐中，加少量水潤(rùn)濕，加2mL氫氟酸、6mL 鹽酸和3mL硝酸，放入微波消解儀消解。消解溫控程序置為室溫180℃ 6min200℃ 7min210℃ 8min220℃ 6min，冷卻后用電熱板200℃下趕酸，酸快趕盡時(shí)加1mL 高氯酸繼續(xù)加熱，至小體積時(shí)加2mL 1+2的鹽酸，繼續(xù)加熱至小體積，趁熱加去離子水至殘?jiān)耆芙?，冷卻稀釋待測(cè)。消解完畢后消解液澄清微黃色，說(shuō)明污泥消解進(jìn)行的很完全。

污泥中重金屬的形態(tài)分析參照修正的BCR提取法進(jìn)行，具體分析方法如下：

第1步(水溶態(tài))：稱(chēng)取烘干后的樣品0.5000g置于50mL聚丙烯離心管中，加入12.5mL蒸餾水(pH=7.0)，室溫下(25℃)振蕩2h，然后以4000rpm離心20min，取上清液過(guò)濾移入50mL容量瓶中；往殘?jiān)屑尤?0mL蒸餾水，振蕩15min，以4000rpm離心20min，取上清液過(guò)濾移入上述容量瓶中，定容，4℃冰箱內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)錅y(cè)。

第2步(弱酸提取態(tài))：往第1步的殘?jiān)屑尤?0mL 0.1mol/L的醋酸，用手振蕩試管使殘?jiān)糠稚?，室溫?25℃)振蕩16h，再按前述方法離心、移液、洗滌、定容。

第3步(可還原態(tài))：往第2步的殘?jiān)屑尤?0mL當(dāng)天配制的0.5mol/L的鹽酸羥胺(HNO3酸化，pH＝2)，室溫下(25℃)振蕩16h，再按前述方法離心、移液、洗滌、定容。

第4步(可氧化態(tài))：往第3步的殘?jiān)芯徛尤?mL 30％的雙氧水(HNO3酸化，pH＝2)，室溫下間隔振蕩1h，然后于85℃水浴加熱1h，待溶液蒸至近干，涼置；5mL 30％的雙氧水(HNO3酸化，pH＝2)，于85℃水浴加熱1h；然后加入25mL 1.0mol/L的醋酸銨(HNO3酸化，pH＝2)，室溫下(25℃)振蕩16h，再按前述方法離心、移液、洗滌、定容。

第5步(殘?jiān)鼞B(tài))：取第4步的殘?jiān)诰鬯姆蚁┫夤拗?，按照前述重金屬全量消解方法微波消解，消解?℃下保存?zhèn)錅y(cè)。

用于測(cè)定重金屬的污泥消解液和形態(tài)提取液全部過(guò)0.45 μm濾膜，裝入玻璃瓶中，并加入幾滴稀硝酸，4℃下保存?zhèn)錅y(cè)。

2.3 分析測(cè)定與數(shù)據(jù)處理

供試污泥TOC用固相總有機(jī)碳分析儀(日本SHIMADZU SSM-5000A型)測(cè)定，污泥重金屬全量用微波消解儀(意大利MileStone s.r.l. ETHOS E型)消解，污泥消解液和提取液的重金屬濃度均用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(美國(guó)PerkinElmer ICP Optima 2100 DV型)測(cè)定。污泥(固液比1:2.5，1.0mol/L KCl，振蕩30min)和萃取液的pH值采用酸度計(jì)(德國(guó)Sartorius Professional Meter PP-15型)測(cè)定。

所有實(shí)驗(yàn)樣品均重復(fù)三次，數(shù)據(jù)取三次的平均值。

3 結(jié)果與討論

3.1 污泥中重金屬的種類(lèi)及含量

污泥重金屬全量采用微波消解儀消解，消解結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，三明市城市生活污水處理廠污泥含有含有Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Co等7種重金屬，含量由高到低的順序?yàn)閆n＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Co＞Cd，其含量分別為2513.91 mg/kg、438.62 mg/kg、152.3 mg/kg、81.28 mg/kg、35.08 mg/kg、14.43 mg/kg和1.58 mg/kg。其中Zn超過(guò)污泥農(nóng)用(酸性土壤)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)限制(2000mg/kg)，Zn、Cu和Cd的含量超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)限值。污泥的pH值為5.29，含水率為6.48%(風(fēng)干基)，總有機(jī)碳(TOC)含量為25.46％。

3.2 污泥中重金屬的存在形態(tài)

污泥中重金屬的存在形態(tài)對(duì)重金屬的溶出性質(zhì)和污泥的資源化利用有重要影響。污泥中重金屬的存在形態(tài)采用修正的BCR提取法分析，形態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，污泥中不同重金屬的存在形態(tài)不同。Zn以殘?jiān)鼞B(tài)和弱酸結(jié)合態(tài)為主，分別占48％和27％，氧化態(tài)和還原態(tài)分別占16％和9％，水溶態(tài)不到1％。Pb以還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)為主，分別占59％和33％，氧化態(tài)占8％，幾乎不含水溶態(tài)和弱酸結(jié)合態(tài)。Cd以還原態(tài)和氧化態(tài)為主，分別占49％和28％，殘?jiān)鼞B(tài)和弱酸結(jié)合態(tài)各占10％左右，幾乎不含水溶態(tài)。Ni主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主，占63％，還原態(tài)、弱酸結(jié)合態(tài)和氧化態(tài)分別占18％、12％和7％，水溶態(tài)不足1％。Cr主要以殘?jiān)鼞B(tài)和還原態(tài)存在，分別占70％和30％，幾乎不含其余三種形態(tài)。Cu以還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)為主，分別占64％和27％，氧化態(tài)、弱酸結(jié)合態(tài)分別占6％和3％，水溶態(tài)不足1％。Co主要以還原態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)存在，分別占45％和37％，弱酸結(jié)合態(tài)和氧化態(tài)分別占9％和8％，水溶態(tài)大于1％。

所以，三明市城市生活污水處理廠污泥的重金屬Zn、Cr和Ni主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主，Cu、Pb、Co和Cd主要以還原態(tài)為主。Zn和Cd的不穩(wěn)定態(tài)含量較高，具有潛在的污染影響，在污泥利用時(shí)應(yīng)給予關(guān)注。

4. 結(jié)論

4.1 三明市生活污水處理廠的污泥含有Zn、Cu、Pb、Cr、Ni、Co、Cd等7種重金屬，含量由高到低的順序?yàn)閆n＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Co＞Cd，其含量分別為2513.91 mg/kg、438.62 mg/kg、152.3 mg/kg、81.28 mg/kg、35.08 mg/kg、14.43 mg/kg和1.58 mg/kg。其中Zn超過(guò)污泥農(nóng)用(酸性土壤)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)限值(2000mg/kg)。

4.2 BCR提取法形態(tài)分析結(jié)果表明，污泥中重金屬Zn、Cr和Ni主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主，Cu、Pb、Co和Cd主要以還原態(tài)為主。Zn和Cd的不穩(wěn)定態(tài)含量較高，具有潛在的污染影響，在污泥利用時(shí)應(yīng)給予關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

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