低分子量有機(jī)酸對土壤不同粒徑組分吸附PAHs的影響.pdf

1、在我國，土壤有機(jī)污染問題嚴(yán)重，面源污染突出。防治和修復(fù)面源有機(jī)污染土壤，以實(shí)現(xiàn)土壤資源的合理和可持續(xù)利用日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。多環(huán)芳烴(PAHs)類化合物易被土壤有機(jī)質(zhì)吸附固定，其活化及生物可利用性是影響修復(fù)效率的關(guān)鍵因素。作為重要的根系分泌物，低分子量有機(jī)酸(LMWOAs)廣泛存在于根際土壤中，在土壤環(huán)境中具有重要作用。土壤中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化與土壤粒徑大小密切相關(guān);研究LMWOAs對土壤不同粒徑組分吸附PAHs的影響，將為深

2、入揭示根際土壤中PAHs的環(huán)境過程、弄清不同粒徑組分的作用和功能等提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 本文綜述了土壤顆粒分級和納米顆粒研究現(xiàn)狀以及低分子量有機(jī)酸在土壤有機(jī)污染修復(fù)中的作用，以亞熱帶地區(qū)典型地帶性土壤黃棕壤為例，將其分級提取為五個(gè)粒徑組分;以菲為PAHs代表物，研究了土壤不同粒徑組分對PAHs的吸附作用，探討了低分子量有機(jī)酸對土壤不同粒徑組分吸附PAHs的影響及機(jī)理。取得的主要結(jié)果如下:
　　 (1)以去離子水為分散劑，

3、采用連續(xù)分級法，結(jié)合使用篩分、沉降、離心及錯(cuò)流超濾(CFF)等技術(shù)，將黃棕壤按粒徑大小分級為細(xì)砂粒(50～250μm)、粉粒(5～50μm)、粗粘粒(1～5μm)、細(xì)粘粒(0.1～1μm)、納米微粒(＜0.1μm)五個(gè)組分;采用激光粒度儀、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)等方法對分級結(jié)果進(jìn)行了表征。激光衍射粒度分析所測得各組分實(shí)際粒徑分布結(jié)果與劃定的粒徑分級范圍吻合很好，表明利用上述方法對土壤顆粒進(jìn)行分級是有效、可行的。TEM觀

4、察到的納米粒級組分呈規(guī)則球形，絕大部分顆粒粒徑在20～40nm之間，有少量大顆粒團(tuán)聚體存在。
　　 (2)采用批量平衡試驗(yàn)方法，研究了檸檬酸、蘋果酸、草酸等三種LMWOAs對土壤及其細(xì)砂粒、粉粒、粗粘粒和細(xì)粘粒組分吸附PAHs的影響。加入LMWOAs與否，供試黃棕壤及其不同粒徑組分對菲的等溫吸附曲線均為線性。實(shí)驗(yàn)條件下，0～100mmol·L-1濃度范圍內(nèi)，LMWOAs促進(jìn)黃棕壤及其不同粒徑組分吸附菲，且促進(jìn)程度隨LMWOAs濃

5、度增加先增大后減小，其中原土、細(xì)沙粒、粉粒對菲的吸附量在LMWOAs濃度10mmol·L-1時(shí)達(dá)最大，而粗粘粒和細(xì)粘粒在8mmol·L-1達(dá)最大;當(dāng)濃度≥500mmol·L-1，LMWOAs會(huì)抑制黃棕壤及其粒徑組分對菲的吸附，且隨濃度增加抑制作用增強(qiáng)。檸檬酸、蘋果酸和草酸對不同粒徑組分吸附菲的影響程度存在差異，蘋果酸作用下Kd值變化幅度最大;以檸檬酸為例，同一LMWOAs作用下細(xì)沙粒吸附菲的Kd值變化幅度最小，粉粒的變化幅度較大，表明，

6、土樣中有機(jī)質(zhì)含量越高，LMWOAs對土樣吸附菲的影響程度越小。加入LMWOAs后，平衡溶液中從土壤析出的DOM濃度隨著LWMOAs濃度增大先降低后減小，其變化規(guī)律與菲吸附量的變化顯著負(fù)相關(guān)。
　　 (3)初步研究了土壤中納米顆粒(濃縮液，3550mg·L-1)對菲的吸附作用。得到吸附平衡時(shí)間為2h，酸性和堿性條件下均能提高其吸附量，這可能因?yàn)樗釅A情況下更利用納米顆粒分散。土壤納米顆粒對菲的吸附可用Freundlich等溫吸附方程