低分子量有機(jī)酸對(duì)紫色土吸附菲的影響.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，大量的多環(huán)芳烴（PAHs）不斷進(jìn)入土壤環(huán)境，加劇了土壤中的PAHs污染。近年來(lái)，16種優(yōu)先監(jiān)測(cè)的PAHs在我國(guó)土壤中均有檢出，以東北、東南沿海和四川盆地等地區(qū)污染最為嚴(yán)重，其中菲、萘等PAHs的檢出率較高；表層土壤中PAHs的平均含量達(dá)到3654.97μg/kg，累積程度還在不斷加劇。土壤中的PAHs存在吸附-解吸、揮發(fā)擴(kuò)散、光降解和生物降解等遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，其中PAHs的吸附-解吸行為直接影響它們?cè)谕寥?/p>

2、中的存在形式、生物有效性和生態(tài)毒性，引起了政府部門(mén)和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。因此，研究PAHs在土壤中的吸附-解吸行為，對(duì)于認(rèn)識(shí)PAHs的環(huán)境化學(xué)行為、保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境和人體健康顯得尤其重要。
　　目前，研究PAHs在土壤中的吸附行為，常以菲、芘、萘等為代表，主要涉及黃棕壤、黑土和紅壤等土壤類(lèi)型，認(rèn)為PAHs的吸附行為與土壤類(lèi)型、有機(jī)質(zhì)含量和溶解性有機(jī)質(zhì)含量有直接關(guān)系。紫色土是我國(guó)西南地區(qū)廣泛分布的典型農(nóng)業(yè)土壤，16種優(yōu)先監(jiān)測(cè)的PAHs

3、在紫色土中均有不同程度檢出，但目前有關(guān)紫色土吸附PAHs的研究較少。低分子量有機(jī)酸（LMWOAs）是土壤根系分泌物中較為活躍的成分之一，能夠影響有機(jī)污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化行為。針對(duì)LMWOAs影響土壤吸附PAHs的研究，目前主要考慮的是檸檬酸、乙酸、草酸和蘋(píng)果酸等，由于LMWOAs化學(xué)性質(zhì)的差異，可能對(duì)紫色土吸附PAHs產(chǎn)生不同的影響。因此，本文以3種代表性的LMWOAs（檸檬酸、蘋(píng)果酸和草酸）及其混合酸為研究對(duì)象，研究不同LMWOA

4、s種類(lèi)和濃度對(duì)紫色土吸附菲的影響，初步探討LMWOAs對(duì)紫色土吸附菲的影響機(jī)制。獲得如下主要研究結(jié)果：
　　1.紫色土吸附菲在24 h時(shí)達(dá)到平衡，存在快速吸附和慢速吸附兩個(gè)過(guò)程，能夠很好地用二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程描述，獲得菲的平衡吸附量為96.15 mg/kg，吸附速率常數(shù)為1.0816 mg/(kg?h)；紫色土吸附菲為放熱的物理吸附過(guò)程，表現(xiàn)為以分配作用為主的線(xiàn)性吸附特征。
　　2.低濃度LMWOAs（小于10 mmol/L）能

5、夠促進(jìn)紫色土吸附菲，高濃度LMWOAs（大于10 mmol/L）起抑制作用，抑制作用能力與LMWOAs的種類(lèi)和濃度有關(guān)。單一酸中檸檬酸的抑制作用最大，混合酸中混合酸A2（檸檬酸:蘋(píng)果酸:草酸=1:1:3）的抑制作用最大，這與LMWOAs的分子結(jié)構(gòu)和酸性強(qiáng)弱有關(guān)?；旌纤岬囊种谱饔媚芰Ρ葐我凰釓?qiáng)，這與3種LMWOAs的配比有關(guān)。
　　3.土壤溶出的可溶性有機(jī)質(zhì)（DOM）含量與加入的LMWOAs濃度有關(guān)，在LMWOAs的初始濃度為2~2

6、0 mmol/L時(shí)，隨著酸濃度的升高，菲吸附量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，且LMWOAs濃度高于10 mmol/L時(shí)促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)的溶出。紫色土對(duì)菲的吸附量與土壤溶出的DOM含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　4.LMWOAs中的羧基和羥基能與土壤粘土礦物相互作用，形成LMWOAs-金屬陽(yáng)離子-無(wú)機(jī)復(fù)合體，從而使紫色土中被束縛的有機(jī)質(zhì)釋放出來(lái)；另一方面，LMWOAs的酸性強(qiáng)弱會(huì)影響紫色土對(duì)DOM的吸附能力，進(jìn)而影響DOM在土壤固-液兩相間的分配