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矿山的不合理开采造成的重金属污染问题,早已引起了全世界的重视。但重金属的毒性不仅与其总量有关,更大程度上的由其存在形态所决定,不同的形态产生不同的环境效应。位于内蒙古巴彦淖尔市境内的某铅锌矿区,由于长期的开采活动已造成附近河流沉积物及水体的严重污染。本文以沉积物及河水为研究对象,研究和建立了一种快速测定沉积物及水中重金属形态的分析方法;以含重金属选矿废水为研究对象,寻找一种理想的重金属吸附剂。论文的主要内容概述如下: (1)介绍了沉积物及水中重金属形态分析的定义,概述了近年来沉积物和水中重金属形态分析的研究进展,并概述了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的原理及其应用进展。 (2)建立了一种快速同时测定沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni六种重金属形态的分析方法。以超声波优化改进的BCR法提取,以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定六种重金属各形态的含量。结果表明,与传统改进的BCR法相比,缩短了六种重金属三种形态的提取时间,并提高了分析的精密度;本法测定各元素的相关系数均>0.9997,检出限在0.002～0.036μg/mL。 (3)利用自制的D401螯合树脂柱分离富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析铅锌矿区附近河流水中Cu、Pb、Cd的形态。探讨并确定了分离富集和仪器的最佳条件。试验表明,在优化的试验条件下Cu2+、Pb2+、Cd2+可被D401螯合树脂柱定量吸附,可采用25mL1.5mol/L的HNO3溶液完全洗脱,动态饱和吸附容量分别为101.9、205.3、176.7mg/g,方法测定Cu2+、Pb2+、Cd2+的检出限(3σ)分别为0.00041、0.00083、0.00036μg/mL,相对标准偏差(RSD,n=7)分别为2.3％、2.8%、3.1%,加标回收率在93.0%～104.0%之间,结果令人满意。 (4)研究了以D401螯合树脂处理含Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Co2+、Ni2+选矿废水的方法,在静态条件下探讨了树脂的吸附效果与条件。试验结果表明,pH是影响树脂吸附的重要因素,当pH=5.7时,树脂对各重金属离子的吸附率达到最大,对各重金属的静态饱和吸附量分别为:143.7、220.5、103.6、207.6、98.1、126.9mg/g;当吸附时间为3h时,各重金属均能达到吸附平衡;树脂对各重金属离子的选择性系数顺序为:Cu>Pb>Ni>Cd>Zn>Co;经再生的树脂可重复利用,可见D401螯合树脂是一种理想的重金属吸附剂。