活性炭和生物炭對自由溶解態(tài)氟蟲腈和乙蟲腈的影響及作用機制的初步研究.pdf

1、本文以氟蟲腈和乙蟲腈的自由溶解態(tài)濃度為核心，開展了一系列的工作。建立了微耗損固相微萃取和聚甲醛樹脂技術測定氟蟲腈和乙蟲腈自由溶解態(tài)濃度的方法。探究了活性炭對水體中自由溶解態(tài)的氟蟲腈和乙蟲腈的吸附，并考察了腐植酸對活性炭吸附的影響。探究了生物炭對沉積物中氟蟲腈和乙蟲腈自由溶解態(tài)濃度的影響，并考察了生物炭的熱解溫度、添加劑量、老化時間和沉積物種類對生物炭吸附自由溶解態(tài)氟蟲腈和乙蟲腈的影響。該研究為氟蟲腈和乙蟲腈的生態(tài)環(huán)境安全性評價及其在環(huán)境

2、中的污染治理提供了技術支撐和理論依據(jù)，主要結論如下:
　　1.吸附動力學試驗發(fā)現(xiàn)一級動力學模型很好地擬合了氟蟲腈和乙蟲腈的動力學曲線(R2＞0.90)。氟蟲腈和乙蟲腈在聚丙烯酸脂纖維中達到平衡的時間為192h，聚丙烯酸脂纖維對水體中氟蟲腈和乙蟲腈的耗損率小于0.1％。氟蟲腈和乙蟲腈在聚甲醛樹脂中的平衡時間為28d。通過吸附等溫線試驗，得到氟蟲腈和乙蟲腈在聚丙烯酸脂纖維中和水中的平衡分配系數(shù)分別為6877.0和390.5;氟蟲腈和乙

3、蟲腈在聚甲醛樹脂和水中的平衡分配系數(shù)分別為365.5和26.3。
　　2.活性炭對水體中氟蟲腈和乙蟲腈具有極強的吸附能力。隨著活性炭添加水平的增加，水體中氟蟲腈和乙蟲腈的自由溶解態(tài)濃度逐漸減少。水體中腐植酸對氟蟲腈和乙蟲腈的影響不明顯，添加腐植酸濃度在1％-20％，水體中自由溶解態(tài)的氟蟲腈和乙蟲腈降低率在10.2％以內(nèi)。但是當腐植酸和活性炭共存時，腐植酸則會降低活性炭對氟蟲腈和乙蟲腈的吸附，且隨著腐植酸濃度的增加，使水體中氟蟲腈和

4、乙蟲腈的自由溶解態(tài)分數(shù)逐漸增加，這是由于腐植酸與氟蟲腈和乙蟲腈直接競爭活性炭的吸附位點，從而導致水體中自由溶解態(tài)氟蟲腈和乙蟲腈濃度增加。
　　3.比較了不同熱解溫度下的生物炭對氟蟲腈和乙蟲腈的吸附作用，研究表明不同熱解溫度的生物炭對氟蟲腈和乙蟲腈的吸附能力不同，且呈現(xiàn)出非線性，隨著熱解溫度的升高非線性程度增加，吸附能力也相應地增強。生物炭對氟蟲腈和乙蟲腈的吸附是π-π電子供體-受體(EDA)作用、分配作用、空隙填充和氫鍵共同作用的

5、結果。
　　4.生物炭對沉積物中氟蟲腈和乙蟲腈具有較大的吸附能力，添加5％的不同制備溫度下的生物炭（BC300、BC500和BC700），沉積物中自由溶解態(tài)的氟蟲腈和乙蟲腈減少量在34.9％-81.1％之間。隨著生物炭添加量的增加，沉積物中自由溶解態(tài)的氟蟲腈和乙蟲腈顯著降低。此外，不同的沉積物的物理化學性質(zhì)對氟蟲腈和乙蟲腈自由溶解態(tài)的濃度存在著不同的影響。研究發(fā)現(xiàn)有機質(zhì)含量較高的沉積物1中氟蟲腈和乙蟲腈自由溶解態(tài)的濃度要顯著高于沉