萘在土壤上的吸附特征及其位置能量分布模式.pdf

1、土壤作為一種重要的環(huán)境介質(zhì)，承擔(dān)著90％以上的多環(huán)芳烴(PAHs)環(huán)境負(fù)荷，研究多環(huán)芳烴在土壤上的吸附行為對(duì)于認(rèn)識(shí)其在土壤環(huán)境中的持留、分布、遷移轉(zhuǎn)化、歸宿及生物有效性等具有重要意義。本文采用批量平衡法研究了多環(huán)芳烴蔡在嫂土耕層土、埃土粘化層土、埃土古土壤、黃壤土、紫色土和石灰土上的吸附行為，探討了蔡在不同土壤上吸附的動(dòng)力學(xué)特征和熱力學(xué)特征，分析了供試土壤理化性質(zhì)與吸附參數(shù)之間的關(guān)系，以及蔡在土壤上吸附的位置能量分布函數(shù)，為多環(huán)芳烴類物

2、質(zhì)在土壤中的環(huán)境化學(xué)行為和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律提供理論依據(jù)。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 (1)采用Elovieh方程、雙常數(shù)方程、拋物線擴(kuò)散方程、pseudo-firstouler模型和Pseudo-second order模型5種吸附動(dòng)力學(xué)模型對(duì)土壤吸附蔡的動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)溫度條件下，除填土粘化層土(25℃)外，不同類型土壤吸附蔡的最優(yōu)動(dòng)力學(xué)模型是Pseudo-second order模型。由此計(jì)算得到土壤對(duì)蔡的吸附

3、活化能，其中埂土古土壤和黃壤土的活化能Ea值十分接近，分別為27.50、27.21KJ·mol-1;而紫色土的Ea值最大，為132.74KJ·mol-1。
　　 (2)實(shí)驗(yàn)溫度條件下，Henry模型、Freundlich模型和deBoer-Zwikker極化模型均能較好地?cái)M合蔡的吸附等溫線。45℃下的吸附等溫線明顯地高于25℃的吸附等溫線，表現(xiàn)出隨溫度升高吸附量增大的趨勢(shì);在25℃條件下，蔡在土壤有機(jī)碳上的分配可能是吸附的主要機(jī)

4、制。Freundlich模型的吸附容量參數(shù)KF和deBoer-Zwikker 模型的起始吸附勢(shì)εo在兩個(gè)溫度下有極顯著的差異;但Freundiich模型的n參數(shù)表征了土壤顆粒表面的性質(zhì)，對(duì)溫度變化不敏感。
　　 (3)土壤自水溶液中吸附蔡的吉布斯自由能△G<0，說(shuō)明吸附是一個(gè)自發(fā)過(guò)程;并且吸附熱△H>O，為一吸熱反應(yīng)，整個(gè)吸附體系中嫡增是吸附作用進(jìn)行的主要驅(qū)動(dòng)力。
　　 (4)隨著平衡吸附量qe的增大，吸附位能E*呈減小

5、的趨勢(shì)，并且初始階段吸附能E*下降明顯，而后逐漸平緩。實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)蔡在供試土壤上吸附的位置位置能量分布曲線的形狀和變化趨勢(shì)一致，隨著凈吸附能E*的增加，位置能量分布函數(shù)按指數(shù)函數(shù)衰減。
　　 (5)當(dāng)溫度由25℃增加到45℃時(shí)，壤土粘化層土、嫂土古土壤對(duì)蔡的吸附位置數(shù)或吸附容量都有增加，前者由32.98μg·g-1，增加為35.92μg·g-1;而對(duì)其余土樣而言隨溫度的上升吸附容量則呈下降趨勢(shì)，t檢驗(yàn)分析表明其在兩個(gè)溫度下無(wú)顯