環(huán)境中聚乙烯殘留物的高效分離與檢測.pdf

1、新型地膜材料技術(shù)和加工技術(shù)的不斷進步，使得地膜從過去的塊狀崩解實現(xiàn)了“米湯”狀“溶解”入土壤環(huán)境，對土壤環(huán)境和作物生長的影響大幅度降低，然而“溶解”后的粉末狀聚乙烯殘余物是否繼續(xù)降解成為新一輪爭議的熱點。本課題旨在探究一種研究土壤中聚乙烯殘留物降解行為的有效手段，同時為可降解地膜的開發(fā)提供一些有意義的參考。本研究在國家科技支撐計劃課題(批準號:2007BAE42B04)的資助下，主要針對環(huán)境降解地膜降解后產(chǎn)物的提取及檢測進行了研究，從聚

2、乙烯本身的溶解性質(zhì)出發(fā)，研究了環(huán)境中聚乙烯殘留物的提取方法和檢測方法，并通過實際應用來驗證其可行性。結(jié)果表明:
　　1.三檢測器聯(lián)用的高溫凝膠滲透色譜是檢測聚乙烯的分子量及其分布的有效手段，一份樣品連續(xù)進樣8次，其Mw，Mn，峰面積的RSD分別為1.3％，0.5％和0.3％，說明儀器精密度良好;對3份樣品進行測定，其Mw，Mn，峰面積的RSD分別為0.4％，5.9％，0.6％，說明儀器的重復性良好;測得LLDPE的Mw為11744

3、3，分散系數(shù)為4.0，PEW1的Mw為4892，分散系數(shù)為10.5，PEW2的Mw為3536，分散系數(shù)2.0。
　　2.聚乙烯溶解性質(zhì)研究結(jié)果表明:聚乙烯在混合溶劑中的溶解度優(yōu)于純?nèi)軇Y選的最佳溶劑為正庚烷:甲苯=2∶8(V/V);溶解溫度和溶解時間對LLDPE的析出率幾乎沒什么影響，溶解溫度超過180℃后會對LLDPE結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響;聚乙烯溶解后靜置16h析出率最高，最佳析出條件是-20℃+無水乙醇。
　　3.對加熱回

4、流提取法，土壤消解法和高溫索式提取法的提取率和聚乙烯結(jié)構(gòu)的影響兩方面進行了對比，結(jié)果表明:三種提取方法對分子量5000左右的PEW的回收率分別為:95％，80％和92％;紅外，XRF，TG，DSC，高溫凝膠滲透色譜等結(jié)果表明，三種方法各有優(yōu)劣;最后通過對操作流程，適用范圍，安全性等方面的對比，選擇高溫索式提取作為最佳提取方法。
　　4.通過高溫索式提取法對土壤中的三種聚乙烯進行了提取，分別研究了提取時間對提取率以及聚乙烯結(jié)構(gòu)的影響

5、，聚乙烯與土壤比例對提取率的影響以及土壤類型對提取率的影響。結(jié)果表明:三種聚乙烯的提取率都是隨提取時間的增加而增大的，到一定時間后，提取率趨于穩(wěn)定，其中PEW1和PEW2在2.5h后提取率到達最大，分別達到92.5％和75.9％，而LLDPE在4h后提取率達到75％，并且提取時間對聚乙烯結(jié)構(gòu)無太大影響;聚乙烯與土壤的比例以及土壤類型對聚乙烯的提取率都沒有顯著的影響，表明高溫索式提取法穩(wěn)定可靠，作為聚乙烯殘留物的提取方法是可行的。

6、　　5.將聚乙烯殘留物的提取及檢測方法應用于根窖實驗和堆肥實驗中，以考察此種方法的實際可行性。結(jié)果表明，LLDPE在根窖的土壤中埋藏3年后，結(jié)構(gòu)和分子量均未發(fā)生較大變化;PEW在中坑埋藏3年后，也未發(fā)生明顯降解，在深坑中埋藏3年后，出現(xiàn)了羰基峰，說明其發(fā)生了降解。在室內(nèi)堆肥實驗中，光降解粉末出現(xiàn)了明顯的羰基峰和分子量下降，說明在堆肥4個月和6個月均發(fā)生了不同程度的降解;而普通粉末則沒有明顯的變化，說明了LDPE和LLDPE本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，