菲在泥炭、褐煤和有機(jī)粘土復(fù)合物上的吸附行為研究.pdf

1、有機(jī)污染物在土壤/沉積物上的吸附和解吸行為是影響它們?cè)谧匀画h(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化、歸宿和生態(tài)效應(yīng)的重要過(guò)程。土壤中吸附有機(jī)化合物的主要活性成分是土壤有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)粘粒，因此研究土壤有機(jī)質(zhì)和粘粒對(duì)有機(jī)污染物的吸附具有重要意義。
　　 本文以多環(huán)芳烴菲作為目標(biāo)污染物，對(duì)兩種天然地質(zhì)吸附劑－－泥炭與褐煤進(jìn)行了不同化學(xué)方法的處理，得到有機(jī)質(zhì)性質(zhì)不同的地質(zhì)吸附劑，并且采用從泥炭和褐煤中提取的特征腐殖酸，制備了腐殖酸與無(wú)機(jī)粘土礦物的復(fù)合物，研究了菲在

2、這些吸附劑上的吸附/解吸行為特征和差異性，并對(duì)主導(dǎo)吸附行為的微觀機(jī)理進(jìn)行探討。
　　 研究表明，菲在泥炭、褐煤及三種化學(xué)方法處理后的地質(zhì)吸附劑上的吸附分為快吸附和慢吸附過(guò)程，對(duì)于褐煤及各處理吸附劑，其快吸附周期為5h，而對(duì)于泥炭及各處理吸附劑，其快吸附周期為20h。菲的吸附等溫線都能較好地通過(guò)Freundlich方程擬合。泥炭及各處理吸附劑對(duì)菲的吸附能力排序?yàn)樗馓幚砟嗵?泥炭>肟化處理泥炭>氧化處理泥炭；褐煤及各處理吸附劑對(duì)的

3、吸附能力排序?yàn)殡炕幚砗置?水解處理褐煤>氧化處理褐煤>褐煤。各種化學(xué)處理對(duì)地質(zhì)吸附劑中有機(jī)質(zhì)對(duì)菲的吸附能力具有較一定影響。對(duì)泥炭來(lái)說(shuō)，水解處理使其logKoc從4.00增大到4.08，吸附能力增強(qiáng)，氧化和肟化處理使其logKoc從4.00分別減小到3.95和3.92，吸附能力變?nèi)?。?duì)褐煤來(lái)說(shuō)，氧化、水解和肟化處理后logKoc都有不同程度的增大，從3.92增大到4.06、4.25和4.42，對(duì)菲的吸附能力都有所增大。元素分析和紅外光譜

4、分析結(jié)果表明，化學(xué)處理后表征地質(zhì)吸附劑中有機(jī)質(zhì)極性及芳香程度的參數(shù)均發(fā)生相應(yīng)改變，這與與菲吸附的Koc變化具有一定的相關(guān)性。
　　 菲在泥炭與褐煤上的一次解吸均可較快達(dá)到穩(wěn)態(tài)，一次解吸百分率隨著有機(jī)碳含量的增加而降低。連續(xù)解吸實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菲在泥炭上的最大累積解吸率為46.33％；而在有機(jī)碳含量較高的褐煤上的最大累積解吸率為9.25％，并存在明顯的解吸滯后現(xiàn)象。
　　 通過(guò)將地質(zhì)吸附劑中提取的腐殖酸與典型粘土礦物復(fù)合發(fā)現(xiàn)，泥

5、炭與褐煤腐殖酸中的脂肪族成分比芳香族成分更傾向于吸附到粘土顆粒表面，與采用腐殖酸單體進(jìn)行的菲吸附實(shí)驗(yàn)相比，菲在粘土表面吸附態(tài)腐殖酸上吸附的Koc值更大，這表明吸附態(tài)腐殖酸對(duì)菲具有更強(qiáng)的結(jié)合能力。pH及離子強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)也表明，溶液pH和離子強(qiáng)度可能通過(guò)影響吸附態(tài)腐殖酸的結(jié)構(gòu)與構(gòu)象，對(duì)菲在復(fù)合吸附劑上的吸附行為產(chǎn)生影響。
　　 在連續(xù)解吸實(shí)驗(yàn)中，0.6mg/L的菲在高嶺土上的最大累積解吸率為98.97％，滯后系數(shù)為0.454；1