鄰苯二甲酸酯在黏土礦物和土壤上的吸附研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯類（Phthalic Acid Esters，PAEs）作為一類常見的增塑劑可以通過多種途徑進入大氣、水和土壤中，并且容易在土壤中富集。PAEs具有類雌性激素的作用，會引起包括人類在內(nèi)的各種生物的生殖功能下降和免疫力降低，對人類及生物的健康和繁衍產(chǎn)生嚴(yán)重影響。黏土礦物是土壤的一個重要的組成成分，對有機污染物的遷移有重要的作用。因此，本文從以下三個方面研究PAEs在黏土礦物和土壤上的吸附行為：
　　1.考察了三種PAEs

2、，鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）和鄰苯二甲酸正丁酯（DnBP）在改性后的K+飽和黏土礦物（K-FZ-10、K-SMF和K-Kao）上吸附行為，分析了黏土礦物蒙脫土（FZ-10，SMF）、高嶺土（Kao）、PAEs的種類以及溫度對吸附的影響，PAEs在黏土礦物上的吸附能較好地用 Freundlich方程進行擬合，PAEs的疏水性越強，固相-水分配系數(shù)（Kd）越大，PAEs越容易被黏土礦物吸附；三種PAEs在黏土礦物

3、上的吸附量均呈現(xiàn)DMPK-SMF>K-Kao，其與黏土礦物的表面積呈正相關(guān)。不同溫度（4℃、10℃、20℃和30℃）試驗結(jié)果表明黏土礦物對三種 PAEs的吸附是隨溫度增加而減少的。黏土礦物的類型、PAEs的疏水性和溫度對 PAEs在黏土礦物上的吸附均有顯著的影響，即黏土礦物表面積越大，PAEs的疏水性越強，環(huán)境溫度越低，PA

4、Es的吸附量越大。
　　2.通過DEP在K-/Na-/Ca-mont蒙脫黏土上的系列的吸附等溫試驗，并使用X-ray衍射和紅外光譜（FTIR）技術(shù)驗證了PAEs在黏土礦物上的吸附機理。結(jié)果表明，DEP的吸附等溫線可以較好地用Freundlich模型進行擬合；K+飽和蒙脫土（K-mont）的中間層是DEP最重要的吸附面。pH和離子強度對K-/Ca-mont吸附DEP沒有顯著影響，但是對Na-mont有明顯的影響。溫度對DEP在K-/

5、Na-/Ca-mont蒙脫黏土上的吸附有顯著影響，三種黏土礦物對DEP的吸附量隨溫度升高而降低。X-ray衍射數(shù)據(jù)和FTIR光譜都證明了DEP分子可以進入K-/Ca-mont黏土的中間層，可能是羰基和黏土周圍吸附的水之間通過氫鍵相互作用的。DEP在黏土礦物上的吸附過程是放熱的。在DEP濃度較低時（Ce<0.26 mM），包被在黏土礦物上的腐殖酸（HA）可以促進DEP的吸附。
　　3.探究了PAEs在實際土壤中吸附行為，試驗選取四種

6、不同深度（0-20 cm，20-40 cm）的中國典型土壤（黑土、紅壤、水稻土和潮土）作為研究對象，并通過系列吸附等溫試驗來研究PAEs在土壤中的遷移行為。試驗結(jié)果顯示，土壤對DEP的吸附受土壤有機質(zhì)的影響，有機質(zhì)含量越高，土壤對DEP吸附量越大。由于土壤中可溶性有機質(zhì)可以促使DEP分配到溶液中，因此，被土壤顆粒吸附的DEP含量很低，最大吸附量低于2 mmol?kg-1。不同深度土壤對DEP的吸附能力大小順序依次為：黑土0-20 cm>