有机肥中重金属形态分析方法的研究与应用

摘要

本文以经典的Tessier连续提取法为基础，综合考虑有机肥的组成特点和Tessier法的提取原理及其局限性等，对有机肥中重金属形态连续分级方法进行一定的改进，主要分为二个方面:其一，从提取剂类型的选择上对有机肥中重金属可交换态、碳酸盐结合态的提取方法进行改进;其二，从提取次数方面对有机肥中重金属铁锰氧化物结合态、有机结合态的提取方法进行改进。研究获得的主要结果如下：
　　1、对有机肥中重金属可交换态提取剂的研究表明，1 mol/L NH4OAc(pH=7.0)比1 mol/L MgCl2(pH=7.0)更适合作为有机肥重金属可交换态提取剂。用1 mol/LNH4OAc(pH=7.0)作提取剂可显著减少该形态提取对后续重金属铁锰氧化物结合态提取的影响(P＜0.05)，也可在一定程度上减少重金属可交换态提取对后续重金属有机结合态、残渣态和碳酸盐结合态提取的影响。
　　2、对有机肥中重金属碳酸盐结合态提取剂的研究表明，1 mol/LNH4OAc(pH=5.0)比1 mol/L NaOAc(pH=5.0)更适合作为有机肥中重金属碳酸盐结合态提取剂。该提取剂能较为有效地促进碳酸盐结合态重金属的释放，从而使得碳酸盐结合态重金属的提取较为彻底。在对碳酸盐结合态重金属进行提取时，1 mol/L NH4OAc(pH=5.0)对有机碳的破坏非常小（相较于NaOAc），显著减少了对有机结合态重金属的影响和干扰(P＜0.05)。同时，它基本上对硅酸盐无影响，即说明它对残渣态的影响更小。
　　3、对有机肥中铁锰氧化物结合态重金属提取次数的研究表明，铁锰氧化物结合态重金属提取的提取次数宜为两次，这样既能使该形态重金属Cu、Zn得到较为彻底的提取，同时又能最大程度地减少该形态重复提取对后续重金属有机结合态和残渣态的影响和干扰。
　　4、对有机肥中有机结合态重金属提取次数的研究表明，有机肥中有机结合态重金属提取的提取次数宜为两次。这样能够更为彻底地提取有机结合态重金属，并在最大程度上减少了有机结合态重复提取对后续残渣态重金属的影响。
　　5、用经典的Tessier法和改进法分别对有机肥中Cu、Zn、 Pb、Mn的形态进行对比分析。两方法所得重金属的回收率均在合理范围内，且改进法的平均回收率高于Tessier法，即改进法的精度更高。相较于Tessier法，“改进法”显著提高了有机肥中Cu、Zn、Pb的有机结合态和铁锰氧化物结合态的分布比例，而对可交换态和碳酸盐结合态的分布比例无明显影响。“改进法”较多地增加了有机肥中铁锰氧化物结合态Mn的分布比例，但对有机结合态、碳酸盐结合态和可交换态Mn的分布比例无明显影响。研究结果还表明，有机肥中Cu、Zn主要以有机结合态和铁锰氧化物结合态的形式存在，Pb则以残渣态和有机结合态为主，Mn主要以铁锰氧化物结合态形式存在。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 畜禽粪便重金属污染现状

1．2 环境样品中重金属形态分析方法的研究进展

1．2．1 重金属形态及影响因素

1．2．2 重金属形态分析、检测手段

1．2．3 重金属形态分析方法、操作步骤及特点

1．3 连续提取法在重金属形态分析中的应用

1．3．1 在环境科学领域的应用

1．3．2 在农业科学中的应用

1．4 连续提取方法在鉴定有机肥中重金属形态中存在的问题

1．5 研究背景、意义和内容

1．5．1 研究背景与意义

1．5．2 研究内容

1．6 技术路线

第2章 有机肥重金属连续提取法中提取剂的选择

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 供试样品及前处理

2．2．2 试验设计与试验方法

2．2．3 分析方法

2．2．4 数据分析

2．3 结果与讨论

2．3．1 有机肥中可交换态重金属的提取剂的选择分析

2．3．2 有机肥中碳酸盐结合态重金属的提取剂的选择分析

2．4 小结

第3章 有机肥中重金属连续提取法提取次数研究

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．1 供试样品

3．2．2 试验步骤

3．2．3 指标测定

3．2．4 数据分析方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 有机肥中铁锰氧化物结合态重金属提取的提取次数分析

3．3．2 有机肥中有机结合态重金属提取的提取次数分析

3．4 小结

第4章 有机肥重金属形态分析方法的对比和应用

4．1 前言

4．2 材料与方法

4．2．1 供试样品及前处理方法

4．2．2 试验方案

4．2．3 重金属测定方法

4．2．4 数据处理与分析

4．3 结果与讨论

4．3．1 Tessier法和“改进法”的试验精度讨论

4．3．2 有机肥重金属含量分析

4．3．3 有机肥中重金属形态分析

4．4 小结

第5章 总结与展望

5．1 主要结论

5．2 存在的问题与展望

参考文献

作者简介