土壤中重金属Pb、Cd、Hg的浮选分离测定研究

【摘要】：据调查,我国受重金属污染的农业土地约2500万hm~2,而梅州是一个以农业为主要经济来源的山区市。由于矿产资源的开采、含Hg等农药的施用、工农业活动强度的增大,使一些从不活动态的原生矿物中释放出来的铅、镉、汞进入了土壤和水环境。铅、镉、汞是土壤中一类具有潜在危害的重金属污染物,由于危害持续时间长、隐蔽性强、又难于消除,长期危害作物并通过作物吸收以食物链的方式危害人畜健康。为此,开展铅、镉、汞等重金属对梅州土壤和生物危害性的研究,就必须建立适合的分离分析方法体系。进行农业土壤中重金属铅、镉、汞的分离分析方法研究,无论在理论上还是生产实际中都有较大的理论和实际价值。 本论文以梅县松南镇溪西村沙田柚果园土壤为研究对象,对土壤铅、镉、汞及其它微量元素的存在状况进行了调查和检测研究。针对土壤的毒性研究和杂质离子的影响,进行了土壤重金属铅、镉、汞的浮选分离条件实验,从理论和实验上建立了铅、镉、汞与其它金属离子浮选分离富集的快速有效的分析方法。从而建立了土壤中微量的铅、镉、汞的浮选分离测定体系。全文共分三个部分: 第一部分是果园土壤样品的采集、理化性质和矿质元素全量的分析研究。针对该果园的地形特点,采用蛇形布点法采样,多点采样后均匀混合形成具有代表性的土壤样品共10个,在每个采样点上,采集0～20cm土层样品。土壤样品基本的理化性质分析测定结果为:土壤湿基水分为16.6～22.5(%)、pH为4.25～8.05、有机质为6.90～22.60(g/kg)、铵态氮为1.41～9.41(mg/kg)、硝态氮为0.98～5.52(mg/kg)、有效磷为3.36～115(mg/kg)、速效钾为94～105(mg/kg)、有效铜为0.77～7.63(mg/kg)、有效锌为0.33～4.87(mg/kg)、有效铁为4.03～133(mg/kg)、有效锰为0.033～4.31(mg/kg)、有效钼为0.56～4.97(mg/kg)。土壤样品中矿质元素全量的分析测定结果为:铜12.8～39.5(mg/kg)、锌48.3～105(mg/kg)、铁3.56～9.92(g/kg)、铝1.43～2.90(g/kg)、锰399～67.7(mg/kg)、镉0.10～0.69(mg/kg)、铅21.8～61.1(mg/kg)、汞0.12～0.98(mg/kg)、镍18.6～30.5(mg/kg)、铬20.6～45.3(mg/kg)、钙86～503(mg/kg)、镁0.98～2.89(mg/kg)。 第二部分对土壤样品中铅、镉、汞的浮选行为进行了研究。研究结果表明,当KI和甲基紫(MV)同时存在时,Pb(Ⅱ)与I~-形成的PbI_4~2能与甲基紫阳离子(MV~+)形成不溶于水的三元缔合物(MV)_2(PbI_4);当KI和罗丹明B(RhB)同时存在时,Cd~(2+)与I~-形成的CdL_4~2能与罗丹明B阳离子(以RhB~+表示)形成不溶于水的三元缔合物(RhB)_2(CdI_4):当NH_4SCN和溴化十六烷基吡啶(CPB)同时存在时,Hg(Ⅱ)能与SCN~-、溴化十六烷基吡啶阳离子(CPB~+)形成不溶于水的三元缔合物(CPB)_2[Hg(SCN)_4]。在一定的条件下,(MV)_2(PbI_4)、(RhB)_2(CdI_4)、(CPB)_2[Hg(SCN)_4]