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文檔簡介
1、在我國,土壤有機污染問題嚴(yán)重,面源污染突出。防治和修復(fù)面源有機污染土壤,以實現(xiàn)土壤資源的合理和可持續(xù)利用日益成為人們關(guān)注的焦點之一。多環(huán)芳烴(PAHs)類化合物易被土壤有機質(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酸在土壤有機污染修復(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酸對土壤不同粒徑組分吸附PAHs的影響及機理。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、離心及錯流超濾(CFF)等技術(shù),將黃棕壤按粒徑大小分級為細砂粒(50~250μm)、粉粒(5~50μm)、粗粘粒(1~5μm)、細粘粒(0.1~1μm)、納米微粒(<0.1μm)五個組分;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)果進行了表征。激光衍射粒度分析所測得各組分實際粒徑分布結(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,有少量大顆粒團聚體存在。
(2)采用批量平衡試驗方法,研究了檸檬酸、蘋果酸、草酸等三種LMWOAs對土壤及其細砂粒、粉粒、粗粘粒和細粘粒組分吸附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。實驗條件下,0~100mmol·L-1濃度范圍內(nèi),LMWOAs促進黃棕壤及其不同粒徑組分吸附菲,且促進程度隨LMWOAs濃
5、度增加先增大后減小,其中原土、細沙粒、粉粒對菲的吸附量在LMWOAs濃度10mmol·L-1時達最大,而粗粘粒和細粘粒在8mmol·L-1達最大;當(dāng)濃度≥500mmol·L-1,LMWOAs會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。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。得到吸附平衡時間為2h,酸性和堿性條件下均能提高其吸附量,這可能因為酸堿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
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