復合污染條件下湘江沉積物對鎘和菲吸附的研究.pdf

1、重金屬和多環(huán)芳烴是環(huán)境中往往被同時發(fā)現(xiàn)的兩類具有較高毒性的污染物。湖南省是著名的有色金屬之鄉(xiāng),隨著冶煉尾氣、廢水的排放,以及尾礦和冶煉廢渣堆放過程中的污染物淋溶、浸出,多環(huán)芳烴和重金屬往往同時或先后進入環(huán)境,之后隨著地表徑流、尾氣顆粒物沉降等作用進入湘江水體,形成復合污染,對水體質(zhì)量有著重要影響。長期以來,國內(nèi)外對重金屬和多環(huán)芳烴的單獨污染進行了較多的研究,少量對其復合污染的研究也大多集中在對其污染效應的研究上,尚未見到有關(guān)二者共同存在

2、下其在湘江沉積物上吸附規(guī)律的研究。分別選取鎘和菲作為重金屬和多環(huán)芳烴的代表性物質(zhì),試驗研究復合污染下兩種污染物在湘江沉積物上的吸附規(guī)律,以期為評價和預測多環(huán)芳烴.重金屬復合污染水環(huán)境中兩種污染物的遷移、歸宿以及人工控制這類污染提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 首先對不同河段的湘江沉積物特征進行了分析,其次試驗研究了鎘存在下菲在湘江沉積物上的吸附特征,探討鎘存在下不同河段湘江沉積物,不同鎘離子濃度,不同pH值和微生物存在對湘江沉積物吸附菲的影

3、響。結(jié)果顯示,鎘存在對湘江沉積物吸附菲的熱力學規(guī)律和動力學規(guī)律影響不大,無論鎘存在與否,其吸附過程均是一個快速過程,其熱力學數(shù)據(jù)均能夠用Freundlich方程較好擬合,但鎘存在將導致湘江沉積物對菲的吸附作用增強。這是由于重金屬的“鍵橋”作用,部分DOM被沉積物固相所吸附,從而增大底泥中有機質(zhì)含量,增大對菲的吸附作用。沉積物濃度越低其吸附菲的線性關(guān)系越顯著,這時菲在沉積物和水相間以分配作用為主,隨著沉積物濃度的升高,吸附熱力學數(shù)據(jù)與Fr

4、eundlich方程的相關(guān)系數(shù)降低,這表明在沉積物濃度較高時菲的吸附行為更復雜；沉積物的含碳量不僅影響吸附過程也影響解吸過程；隨著沉積物濃度的增加,菲的吸附量減少；鎘存在和不存在時湘江沉積物分別在pH為5和4時對菲的吸附作用最強；接種外源多環(huán)芳烴抗性微生物將促進湘江沉積物對菲的吸附。
　　 最后試驗研究了菲存在下鎘在湘江沉積物上的吸附特征,并進一步研究了菲存在下水樣pH、沉積物濃度及菲濃度對鎘吸附的影響。研究結(jié)果顯示,無論菲存在

5、與否,湘江沉積物吸附鎘的熱力學數(shù)據(jù)均能夠用Langmuir方程擬合,均屬單分子層吸附,動力學數(shù)據(jù)均可用拉格朗同二級動力學方程擬合,均以化學吸附過程為主,且在湘江沉積物上的吸附均以快速吸附為主,但是菲的存在削弱了沉積物對鎘的吸附能力,提高了鎘的解吸率；在試驗范圍內(nèi)隨著水樣pH值的增大,菲對沉積物吸附鎘的影響越??；沉積物濃度越大,沉積物對鎘的吸附量越大；菲對沉積物吸附鎘的影響主要是由于菲與鎘競爭沉積物顆粒礦物之間的的孔隙以及甲醇化的菲分子與