重金屬與表面活性劑共存對(duì)沉積物吸附有機(jī)物的復(fù)合效應(yīng).pdf

1、本文評(píng)述了復(fù)合污染中有機(jī)物在土壤/沉積物上的吸附機(jī)理及影響吸附的主要因素，主要論述了共存物質(zhì)(共存有機(jī)物、重金屬)及環(huán)境條件對(duì)有機(jī)物吸附行為的影響，同時(shí)，總結(jié)了表面活性劑在土壤/沉積物上的吸附機(jī)理和吸附模型，探討了影響表面活性劑吸附的因素，評(píng)述了表面活性劑對(duì)有機(jī)物在土壤/沉積物上吸附行為的影響及機(jī)理。 從重金屬-表面活性劑-有機(jī)物的三元復(fù)合污染體系出發(fā)，通過正交實(shí)驗(yàn)，研究了重金屬-有機(jī)物、有機(jī)物-表面活性劑、重金屬-表面活性劑，

2、兩兩之間的作用規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了重金屬和陽離子表面活性劑共存對(duì)沉積物吸附有機(jī)物的復(fù)合效應(yīng)，及復(fù)合污染中表面活性劑的作用和機(jī)理。 通過研究，揭示了復(fù)合效應(yīng)與與體系pH、重金屬種類和濃度和表面活性劑濃度之間的關(guān)系，初探了復(fù)合效應(yīng)與有機(jī)物結(jié)構(gòu)、疏水性的關(guān)系：復(fù)合效應(yīng)隨體系pH增大而減小，隨重金屬離子半徑的減小而減小，且隨重金屬濃度增加而增大；隨表面活性劑濃度增加而減??；隨目標(biāo)有機(jī)物疏水性的減小而增大。研究結(jié)論為后期建立復(fù)合效

3、應(yīng)與各影響變量的數(shù)學(xué)模型奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)而為建立有機(jī)污染物區(qū)域性遷移模型提供依據(jù)，對(duì)區(qū)域、流域型環(huán)境污染綜合防治技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。具體結(jié)論如下： (1)pb2+與對(duì)硝基苯酚(PNP)在同一吸附點(diǎn)位存在競(jìng)爭(zhēng)吸附；且競(jìng)爭(zhēng)吸附作用與pb2+的濃度成正比，關(guān)隨pH的變化而變化。在pH＜4時(shí)，pb2+的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用隨pH增大而增大；當(dāng)pH＞4時(shí)，隨pH增大而減??；隨著pH繼續(xù)增大，溶液呈現(xiàn)弱堿性時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)吸附作用不明顯。 (2)

4、Pb(NO3)2的共存降低了陽離子表面活性劑氯化十六烷基吡啶(CPC)的臨界膠束濃度(CMC)，同時(shí)促進(jìn)了CPC在沉積物上的吸附，這主要是由NO3-的反離子效應(yīng)引起的，pb2+與CPC在同一吸附點(diǎn)位不存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。 (3)在Pb(NO3)2-CPC-PNP三元復(fù)合污染體系中，pb2+與PNP之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附、CPC對(duì)PNP的增強(qiáng)吸附作用、NO3-反離子效應(yīng)對(duì)CPC的促進(jìn)吸附作用，同時(shí)存在。pb2+的黨爭(zhēng)吸附與CPC的增強(qiáng)吸附之間存

5、在削弱效應(yīng)。削弱效應(yīng)值|△lgPad|、|△lgPmic|與pb2+的初始濃度呈線性正相關(guān)，而與CPC平衡濃度呈負(fù)相關(guān)。隨著CPC平衡濃度的增加，重金屬與表面活性劑的復(fù)合效應(yīng)趨向于CPC的獨(dú)立效應(yīng)。 (4)不同重金屬鹽與CPC共存對(duì)沉積物吸附PNP的復(fù)合效應(yīng)不同，主要取決于重金屬離子與PNP之間競(jìng)爭(zhēng)吸附的強(qiáng)弱。在CPC達(dá)到吸附飽和前，Pb(NO3)2、Cd(NO3)2和Zn(NO3)2的競(jìng)爭(zhēng)吸附與CPC增強(qiáng)吸附之間的削弱效應(yīng)值|

6、△lgPad|分別為8.83×10-2、6.56×10-2和3.30×10-2；而當(dāng)CPC在溶液中形成膠束后，Pb(NO3)2、Cd(NO3)2和Zn(NO3)2對(duì)PNP吸附的削弱效應(yīng)值|△lgPmic|分別為6.90×10-2、6.13×10-2和2.70×10-2。不同重金屬與CPC的復(fù)合效應(yīng)的大小順序?yàn)椋篜b(NO3)2＞Cd(NO3)2＞Zn(NO3)2，表明金屬離子半徑越小，其與表面活性劑的復(fù)合效應(yīng)越弱。 (5)研究了

7、體系pH變化對(duì)三元體系中有機(jī)物吸附行為的影響。重金屬與CPC的復(fù)合效應(yīng)隨pH增大而減小。三元體系中，pH對(duì)CPC的促進(jìn)吸附效應(yīng)和pH對(duì)重金屬離子競(jìng)爭(zhēng)吸附作用的削弱效應(yīng)，間接影響了體系中PNP的吸附行為，是PNP吸附產(chǎn)生變化的主導(dǎo)因素，而pH的改變對(duì)PNP不同形態(tài)的吸附產(chǎn)生的直接影響則相對(duì)可以忽略。 (6)重金屬與表面活性劑的復(fù)合效應(yīng)與目標(biāo)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和疏水性有關(guān)。重金屬與表面活性劑對(duì)不同有機(jī)物的復(fù)合效應(yīng)主要取決于CPC的增強(qiáng)吸附