土壤對污染物的光催化及吸附行為研究.pdf

1、土壤中蘊含了大量可轉化、降解環(huán)境污染物并殺死致病微生物的各種因素，其被作為環(huán)境處理劑具有高效、低毒、原位及成本低廉等優(yōu)點。因此，土壤在環(huán)境污染控制研究領域正逐步引起廣泛的重視。本文研究了天然土壤（Soil）對有機染料的吸附、催化氧化降解過程及機理，探討河岸土壤基質對水體磷素的吸附固持作用，比較了改性土壤絮凝沉降水華藻類的處理效果。 1.以土壤作為環(huán)境處理劑，研究了不同溫度、酸度條件下對不同類型染料的吸附及光催化行為，發(fā)現(xiàn)土壤對

2、陽離子染料的吸附量大于陰離子染料，土壤對不同類型染料均具有光催化降解活性。通過不同預處理方式，制備金屬礦物形態(tài)、有機質含量不同的土壤催化劑，通過對土壤SEM、XRD、BET等的分析，比較其光催化活性，探討影響土壤對有機污染物催化氧化降解的結構因素。 2.在可見光（vis，λ＞420nm）照射下，用天然土壤粉末（Soil）做催化劑降解酸性桃紅（Sulforhodamine B，SRB）和2,4-二氯苯酚(2,4-Dichloro

3、phenol，DCP)，分析了催化劑的用量、H2O2初始濃度對降解反應的影響，并通過紫外-可見分光光度法(UV-Vis)、熒光檢測（FL）、紅外光譜（IR）等方法對降解反應動力學及反應機制進行了研究。結果表明，Soil/H2O2/ vis體系能有效地降解SRB，反應240min可脫色完全，10h COD去除率達90.44％，反應240min，DCP的去除率達到80.55％；熒光檢測發(fā)現(xiàn)反應中產(chǎn)生了高活性氧化物種?OH，紅外光譜結果表明目

4、標底物最終被氧化降解為胺類、羧酸類小分子；催化劑具有比較好的穩(wěn)定性，循環(huán)使用5次，催化性能無明顯變化。反應機制主要是涉及?OH的異相類Fenton過程。 3.在實驗室模擬條件下，研究了不同的酸堿度，溫度和營養(yǎng)鹽濃度情況中，香溪河土壤基質對總磷(TP)的吸附與解吸行為。結果表明，香溪河土壤對磷酸鹽的吸附都屬于快吸附過程，水體和土壤基質中的磷酸鹽濃度存在一個動態(tài)平衡(平衡濃度在0.12～0.32mg/L之間)；在所設條件下，土壤對

5、磷酸鹽的吸附在前5min已達到吸附平衡，部分土壤存在解吸；磷酸鹽濃度設為0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.60 mg/L六個梯度時，隨著濃度的升高，土壤對磷酸鹽的吸附量也不斷增加，呈現(xiàn)很好的線性關系；酸度(pH3～10)和溫度(10～30℃)對土壤基質吸附與解吸TP的影響不大。因此認為，香溪河土壤基質在一定程度上可有效控制水體磷素含量。 4.以香溪河流域的4種土壤為基體，通過殼聚糖和陽離子表面活性劑十六烷基

6、三甲基銨離子（hexadecyl trimethyl ammonium，HDTMA）為輔料對土壤進行改性，試驗改性土壤對水體富營養(yǎng)化藻類的沉降特性，跟蹤富營養(yǎng)化水體250min內(nèi)濁度變化和8小時后葉綠素a濃度變化。選用殼聚糖改性1號土壤進行絮凝除藻實驗，探討酸度的影響及其對總氮磷富集消減效果。結果表明：用殼聚糖改性的1號土壤對水體進行處理時，200min后的濁度消除率達到54.36％，葉綠素a的消除率達到67.87％，除藻效果較為顯著；