復(fù)合污染條件下湘江沉積物對(duì)鎘和菲吸附的研究.pdf

1、重金屬和多環(huán)芳烴是環(huán)境中往往被同時(shí)發(fā)現(xiàn)的兩類(lèi)具有較高毒性的污染物。湖南省是著名的有色金屬之鄉(xiāng),隨著冶煉尾氣、廢水的排放,以及尾礦和冶煉廢渣堆放過(guò)程中的污染物淋溶、浸出,多環(huán)芳烴和重金屬往往同時(shí)或先后進(jìn)入環(huán)境,之后隨著地表徑流、尾氣顆粒物沉降等作用進(jìn)入湘江水體,形成復(fù)合污染,對(duì)水體質(zhì)量有著重要影響。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)重金屬和多環(huán)芳烴的單獨(dú)污染進(jìn)行了較多的研究,少量對(duì)其復(fù)合污染的研究也大多集中在對(duì)其污染效應(yīng)的研究上,尚未見(jiàn)到有關(guān)二者共同存在

2、下其在湘江沉積物上吸附規(guī)律的研究。分別選取鎘和菲作為重金屬和多環(huán)芳烴的代表性物質(zhì),試驗(yàn)研究復(fù)合污染下兩種污染物在湘江沉積物上的吸附規(guī)律,以期為評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)多環(huán)芳烴.重金屬?gòu)?fù)合污染水環(huán)境中兩種污染物的遷移、歸宿以及人工控制這類(lèi)污染提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 首先對(duì)不同河段的湘江沉積物特征進(jìn)行了分析,其次試驗(yàn)研究了鎘存在下菲在湘江沉積物上的吸附特征,探討鎘存在下不同河段湘江沉積物,不同鎘離子濃度,不同pH值和微生物存在對(duì)湘江沉積物吸附菲的影

3、響。結(jié)果顯示,鎘存在對(duì)湘江沉積物吸附菲的熱力學(xué)規(guī)律和動(dòng)力學(xué)規(guī)律影響不大,無(wú)論鎘存在與否,其吸附過(guò)程均是一個(gè)快速過(guò)程,其熱力學(xué)數(shù)據(jù)均能夠用Freundlich方程較好擬合,但鎘存在將導(dǎo)致湘江沉積物對(duì)菲的吸附作用增強(qiáng)。這是由于重金屬的“鍵橋”作用,部分DOM被沉積物固相所吸附,從而增大底泥中有機(jī)質(zhì)含量,增大對(duì)菲的吸附作用。沉積物濃度越低其吸附菲的線(xiàn)性關(guān)系越顯著,這時(shí)菲在沉積物和水相間以分配作用為主,隨著沉積物濃度的升高,吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)與Fr

4、eundlich方程的相關(guān)系數(shù)降低,這表明在沉積物濃度較高時(shí)菲的吸附行為更復(fù)雜；沉積物的含碳量不僅影響吸附過(guò)程也影響解吸過(guò)程；隨著沉積物濃度的增加,菲的吸附量減少；鎘存在和不存在時(shí)湘江沉積物分別在pH為5和4時(shí)對(duì)菲的吸附作用最強(qiáng)；接種外源多環(huán)芳烴抗性微生物將促進(jìn)湘江沉積物對(duì)菲的吸附。
　　 最后試驗(yàn)研究了菲存在下鎘在湘江沉積物上的吸附特征,并進(jìn)一步研究了菲存在下水樣pH、沉積物濃度及菲濃度對(duì)鎘吸附的影響。研究結(jié)果顯示,無(wú)論菲存在

5、與否,湘江沉積物吸附鎘的熱力學(xué)數(shù)據(jù)均能夠用Langmuir方程擬合,均屬單分子層吸附,動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)均可用拉格朗同二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合,均以化學(xué)吸附過(guò)程為主,且在湘江沉積物上的吸附均以快速吸附為主,但是菲的存在削弱了沉積物對(duì)鎘的吸附能力,提高了鎘的解吸率；在試驗(yàn)范圍內(nèi)隨著水樣pH值的增大,菲對(duì)沉積物吸附鎘的影響越?。怀练e物濃度越大,沉積物對(duì)鎘的吸附量越大；菲對(duì)沉積物吸附鎘的影響主要是由于菲與鎘競(jìng)爭(zhēng)沉積物顆粒礦物之間的的孔隙以及甲醇化的菲分子與