鄰苯二甲酸酯在黏土礦物和土壤上的吸附研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯類(lèi)（Phthalic Acid Esters，PAEs）作為一類(lèi)常見(jiàn)的增塑劑可以通過(guò)多種途徑進(jìn)入大氣、水和土壤中，并且容易在土壤中富集。PAEs具有類(lèi)雌性激素的作用，會(huì)引起包括人類(lèi)在內(nèi)的各種生物的生殖功能下降和免疫力降低，對(duì)人類(lèi)及生物的健康和繁衍產(chǎn)生嚴(yán)重影響。黏土礦物是土壤的一個(gè)重要的組成成分，對(duì)有機(jī)污染物的遷移有重要的作用。因此，本文從以下三個(gè)方面研究PAEs在黏土礦物和土壤上的吸附行為：
　　1.考察了三種PAEs

2、，鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）和鄰苯二甲酸正丁酯（DnBP）在改性后的K+飽和黏土礦物（K-FZ-10、K-SMF和K-Kao）上吸附行為，分析了黏土礦物蒙脫土（FZ-10，SMF）、高嶺土（Kao）、PAEs的種類(lèi)以及溫度對(duì)吸附的影響，PAEs在黏土礦物上的吸附能較好地用 Freundlich方程進(jìn)行擬合，PAEs的疏水性越強(qiáng)，固相-水分配系數(shù)（Kd）越大，PAEs越容易被黏土礦物吸附；三種PAEs在黏土礦物

3、上的吸附量均呈現(xiàn)DMPK-SMF>K-Kao，其與黏土礦物的表面積呈正相關(guān)。不同溫度（4℃、10℃、20℃和30℃）試驗(yàn)結(jié)果表明黏土礦物對(duì)三種 PAEs的吸附是隨溫度增加而減少的。黏土礦物的類(lèi)型、PAEs的疏水性和溫度對(duì) PAEs在黏土礦物上的吸附均有顯著的影響，即黏土礦物表面積越大，PAEs的疏水性越強(qiáng)，環(huán)境溫度越低，PA

4、Es的吸附量越大。
　　2.通過(guò)DEP在K-/Na-/Ca-mont蒙脫黏土上的系列的吸附等溫試驗(yàn)，并使用X-ray衍射和紅外光譜（FTIR）技術(shù)驗(yàn)證了PAEs在黏土礦物上的吸附機(jī)理。結(jié)果表明，DEP的吸附等溫線可以較好地用Freundlich模型進(jìn)行擬合；K+飽和蒙脫土（K-mont）的中間層是DEP最重要的吸附面。pH和離子強(qiáng)度對(duì)K-/Ca-mont吸附DEP沒(méi)有顯著影響，但是對(duì)Na-mont有明顯的影響。溫度對(duì)DEP在K-/

5、Na-/Ca-mont蒙脫黏土上的吸附有顯著影響，三種黏土礦物對(duì)DEP的吸附量隨溫度升高而降低。X-ray衍射數(shù)據(jù)和FTIR光譜都證明了DEP分子可以進(jìn)入K-/Ca-mont黏土的中間層，可能是羰基和黏土周?chē)降乃g通過(guò)氫鍵相互作用的。DEP在黏土礦物上的吸附過(guò)程是放熱的。在DEP濃度較低時(shí)（Ce<0.26 mM），包被在黏土礦物上的腐殖酸（HA）可以促進(jìn)DEP的吸附。
　　3.探究了PAEs在實(shí)際土壤中吸附行為，試驗(yàn)選取四種

6、不同深度（0-20 cm，20-40 cm）的中國(guó)典型土壤（黑土、紅壤、水稻土和潮土）作為研究對(duì)象，并通過(guò)系列吸附等溫試驗(yàn)來(lái)研究PAEs在土壤中的遷移行為。試驗(yàn)結(jié)果顯示，土壤對(duì)DEP的吸附受土壤有機(jī)質(zhì)的影響，有機(jī)質(zhì)含量越高，土壤對(duì)DEP吸附量越大。由于土壤中可溶性有機(jī)質(zhì)可以促使DEP分配到溶液中，因此，被土壤顆粒吸附的DEP含量很低，最大吸附量低于2 mmol?kg-1。不同深度土壤對(duì)DEP的吸附能力大小順序依次為：黑土0-20 cm>