生物技術(shù)市場研究精選(九篇)

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第1篇：生物技術(shù)市場研究范文

【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題是全球關(guān)注的環(huán)境問題[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，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]。國內(nèi)對污泥中重金屬形態(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及含量，以及重金屬的形態(tài)分布情況，以期對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100目篩備用。實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，國藥集團(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。消解完畢后消解液澄清微黃色，說明污泥消解進(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，取上清液過濾移入上述容量瓶中，定容，4℃冰箱內(nèi)儲存?zhèn)錅y。

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┫夤拗校凑涨笆鲋亟饘偃肯夥椒ㄎ⒉ㄏ?，消解?℃下保存?zhèn)錅y。

用于測定重金屬的污泥消解液和形態(tài)提取液全部過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。

2.3 分析測定與數(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PerkinElmer ICP Optima 2100 DV型)測定。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Sartorius Professional Meter PP-15型)測定。

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)果見表1。由表1可見，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的含量超過土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的三級限值。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)果見圖1。由圖1可見，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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