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锗作为重要的半导体材料和超导体材料被广泛地应用,同时锗也是石油化工中的重要原料,这些行业排放的废水中含有大量的锗。植物从土壤中吸收重金属,重金属又通过食物链从植物进入人体。因此,土壤中重金属不仅对植物的生长、发育和果实的产量与品质产生影响,而且与人体的健康密切相关。蔬菜,尤其是叶菜已成为许多国家当今最重要的食品之一,其消费量与日俱增。因此,研究了土培条件下,锗对春白菜、樱桃萝卜、豌豆生长发育的影响;并初探了锗在黑土-蔬菜体内的迁移和积累规律。 本文采用HNO3-H3PO4-H2O2消解体系处理蔬菜样品,建立了微波等离子炬原子发射光谱(MPT-AES)测定蔬菜中微量锗的方法,并对各相关的实验参数进行了优化。结果表明:在微波功率80W,负高压800V,分析线波长265.118nm,等离子体工作气(Ar)流量0.50L/min,载气(Ar)流量0.90L/min条件下测定蔬菜样品中锗含量,检出限28.70ng/mL,回收率92.77%-95.60%,变异系数小于4.00%。本方法具有操作简便、样品用量少、检出限低、灵敏度高、气体能耗少等优点。 本文还对黑土吸附锗的影响因素来研究。试验结果表明:时间、有机质、温度和pH均影响土壤对锗的吸附。随时间的延长土壤吸附锗量增加,在2.5h基本达到吸附平衡。有机质的加入使土壤对锗的吸附量增加。随温度的升高,吸附量降低,平衡液锗浓度随温度的升高而增大,描述土壤对锗的吸附特性的温度影响可以用Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程来描述,其中以Langmuir方程与本试验最为吻合,系数0.9985~0.9992;最大吸锗量(Xm)排列顺序为15℃>25℃>35℃;土壤吸附系数(K),排列顺序为15℃>25℃>35℃,可见,15℃时土壤对锗的吸附能力最强,吸附量也最大。通过不同温度下的吸附动力学方程,计算出的吸附活化能Ey、吸附活化焓(ΔHy)、吸附活化自由能(ΔGy)、吸附活化熵(ΔSy)的结果表明,土壤吸附锗的反应是放热的化学反应,吸附不能自由进行,吸附反应使体系混乱度降低,有序性提高,使土壤与锗的作用空间更加合理。同一pH值条件下,土壤对锗的吸附量随溶液锗添加浓度升高而增加;在同一锗添加浓度下,土壤对锗的吸附量顺序为:pH9>pH6>pH3,在溶液pH3~9范围内,平衡液锗浓度与土壤吸附量具有明显的等温吸附关系,用Freundlich方程拟合效果最好,相关系数为0.9957~0.9993。 本文通过室外盆栽试验,研究了锗对叶菜类中的春白菜、根菜类中的樱桃萝卜和果菜类中的豌豆的生长发育的影响;并初探了锗在黑土-蔬菜体系中的迁移和积累规律。