[心理学]研究报告书.doc

研究報告書 專題作品名稱：利用伏安剝除法分析土壤重金屬之研究 指導老師：章日行 教授 參賽學生： 1. 梁世旻 魏忠鵬 林馨怡 所屬系所別：環境工程與管理系 中國民國 94年 11 月 8 日 摘要 重金屬污染存在土壤中造成環境衝擊，並對居民健康造成威脅， 而欲量測土壤中重金屬含量，傳統上常利用王水消化法（ Aqua Regia Digestion）萃取其重金屬濃度，再以 AAS（ Atomic Absorption Spectrometry）、ICP（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry）儀器來檢測萃取液重金屬含量，但這些儀器昂貴且無 法於污染現場直接使用，若能發展一簡單、便宜、且於現場使用的量 測方法，可大幅降低成本，提昇環境工程公司競爭力。 本研究即利用陽極剝除伏安法（ Anodic Stripping Voltammetry） 量測土壤中重金屬濃度 ，其原理主要是利用水樣中的重金屬離子還原 聚積在電極表面，再氧化回水樣中，可得該重金屬離子之電位與電流 (伏特安培圖 )，藉以電流與濃度繪製檢量線。試驗結果包括：本研究 已建立 ASV 分析溶液中銅濃度的操作方法，其適用範圍由 100ppb 至 8ppm，並且本研究建立 ASV 分析溶液中銅濃度所得 R-squared高 達 0.9989，相當接近環保署所訂立的分析方法標準。此研究成果確實有助環境工程公司降低分析成本。 關鍵字：重金屬、王水消化法、陽極剝除伏安法 Key words：Heavy Metal, Aqua Regia Digestion, Anodic Stripping Voltammetry 1 目錄 第 章 緒論 ????????????????????? 6 1-1 研究源起 ???????????????????? 6 1-2 研究目的 ???????????????????? 7 第二章 文獻回顧 ??????????????????? 8 2-1 土壤組成特性 ?????????????????? 8 2-1-1 重金屬來源 ????????????????? 8 2-3 AAS 與 ICP 的原理 ???????????????? 9 2-3-1 AAS 原理 ?????????????????? 9 2-3-2 ICP 原理 ?????????????????? 10 2-4 陽極剝除伏安法原理 ?????????????? 11 2-5 前人研究 ??????????????????? 13 第三章 實驗材料與方法 ???????????????? 14 3-1 研究架構 ??????????????????? 15 3-2 實驗設備與材料 ???????????????? 16 3-2-1 電化學分析設備??????????????? 16 3-3 實驗流程與步驟 ???????????????? 18 3-3-1 實驗流程?????????????????? 18 3-3-2 實驗步驟?????????????????? 18 2 3-3-2-1 實驗前處理 ??????????????? 18 3-3-2-2 預濃縮步驟 ??????????????? 19 3-3-2-3 靜止階段 ???????????????? 19 3-3-2-4 剝除階段 ???????????????? 19 3-3-2-5 清潔步驟 ???????????????? 20 第四章 實驗結果與討論 ??????????????? 21 4-1 銅濃度實驗 (1) ????????????????? 21 4-2 銅濃度實驗 (2) ????????????????? 24 4-3 銅濃度實驗 (3) ????????????????? 27 4-4 銅濃度實驗 (4) ????????????????? 29 4-5 銅濃度實驗 (5) ????????????????? 32 第五章 結論與建議 ????????????????? 34 第六章 參考文獻 ?????????????????? 35 3 表目錄 表 2-1、土讓中之重金屬含有量（ μg/g） ????????? 9 表 4-1 實驗數據表 ?????????????????? 21 表 4-2 實驗數據表 ?????????????????? 24 表 4-3：實驗數據表 ????????????????? 28 表 4-4：實驗數據表 ????????????????? 30 表 4-5：實驗數據表 ???????????????