生物表面活性劑皂角苷對(duì)疏水性有機(jī)污染物在水和土壤間分配的影響.pdf

1、近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染和生態(tài)破壞日益嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響到人類的生存和健康。其中土壤污染問題已經(jīng)成為一個(gè)亟待重視和解決的問題。土壤中的污染物包括有機(jī)物、重金屬、放射性物質(zhì)和各種病原菌等。有機(jī)物污染是造成土壤環(huán)境質(zhì)量下降的重要原因之一，許多有毒有機(jī)污染物常常持久性地存在于土壤，很難被土壤微生物降解而從土壤環(huán)境中去除，卻可通過土壤和食物鏈進(jìn)一步富集，造成土壤和作物的污染，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境具有很大的潛在危害。疏水性有機(jī)污染物（H

2、OCs）由于在水中溶解度很小，大多數(shù)以吸附態(tài)存在于土壤中，是具有長(zhǎng)期性和潛在性的一類有毒有機(jī)污染物。隨著外界條件的變化，也有一部分可以緩慢溶解進(jìn)入水相，因而造成地下水和飲用水源的污染。通常，對(duì)含有疏水性有機(jī)污染物的土壤采用以下兩種修復(fù)轉(zhuǎn)化方式：⑴使疏水性有機(jī)污染物以吸附態(tài)固定在土壤表面，從而減小了它們的流動(dòng)性；⑵使其分配進(jìn)入流動(dòng)相，增加在水中的溶解度。對(duì)于后者，現(xiàn)場(chǎng)表面活性劑增效修復(fù)技術(shù)（SER）就是一種經(jīng)濟(jì)和有效的修復(fù)方法，即利用增效

3、試劑使疏水性有機(jī)污染物溶解進(jìn)入水相，從而提高其生物可利用性，促進(jìn)微生物降解，降低其對(duì)土壤的危害。因此對(duì)疏水性有機(jī)污染物在地下環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化以及可行的修復(fù)技術(shù)的研究已經(jīng)成為許多學(xué)者研究的熱點(diǎn)課題。本文比較研究了生物表面活性劑皂角苷和化學(xué)表面活性劑Triton X-100對(duì)非極性有機(jī)污染物如多環(huán)芳烴在水和土壤間分配的影響以及其對(duì)多環(huán)芳烴菲的增溶作用，同時(shí)還比較探討了生物表面活性劑皂角苷和Triton X-100對(duì)幾種極性有機(jī)物在黃土上吸附

4、行為的影響，從而為土壤有機(jī)物污染的控制和土壤修復(fù)提供了一定的理論依據(jù)。本研究分為四個(gè)部分：
　　 第一章：綜述。較為詳細(xì)地介紹了我國(guó)土壤有機(jī)污染現(xiàn)狀及危害，有機(jī)污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，以及有機(jī)污染物在水和土壤間的分配理論，土壤有機(jī)污染的治理技術(shù)。最后介紹了表面活性劑增效修復(fù)技術(shù)治理有機(jī)污染土壤，以及生物表面活性劑的性質(zhì)和利用前景。共引用文獻(xiàn)68篇。
　　 第二章：生物表面活性劑皂角苷對(duì)菲和萘在水和土壤間分配行為的影

5、響。選用甘肅蘭州西北師范大學(xué)院內(nèi)的深層未受污染的黃土和產(chǎn)自新疆托克遜縣的膨潤(rùn)土作為供試樣品，以菲和萘為非極性有機(jī)物的代表，比較研究了皂角苷、Triton X-100以及二者的混合物對(duì)菲和萘在水和黃土及膨潤(rùn)土間分配行為的影響。結(jié)果表明，在所選擇的表面活性劑中，皂角苷對(duì)菲和萘在水和土壤間的分配具有最強(qiáng)的增溶能力。在競(jìng)爭(zhēng)吸附的作用下，隨著加入的表面活性劑的量不同，菲和萘在水和土壤間進(jìn)行分配行為也有差異。當(dāng)表面活性劑的濃度較低時(shí)，促進(jìn)菲和萘在土

6、壤上的吸附；當(dāng)加入的表面活性劑的量超過其臨界膠束濃度（CMC）時(shí)，菲和萘在水和土壤間的分配系數(shù)隨著表面活性劑濃度的增大出現(xiàn)持續(xù)減小的趨勢(shì)。并且在相同濃度下，皂角苷和Triton X-100組成的混合表面活性劑的增溶能力比單獨(dú)使用非離子表面活性劑Triton X-100強(qiáng)得多，并且，在混合表面活性劑的協(xié)同作用下，菲和萘在水和土壤間的分配系數(shù)隨著表面活性劑濃度的增加出現(xiàn)持續(xù)減小的趨勢(shì)。
　　 第三章：生物表面活性劑皂角苷對(duì)土壤中菲的

7、增溶作用。以深層未受污染的黃土為供試樣品，在試樣中摻雜一定量的菲，然后用皂角苷作為增溶劑，討論了其對(duì)黃土中的菲的增溶洗脫效果，并與常用的非離子表面活性劑TritonX-100和Brij35對(duì)菲的增溶效果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，在水體系和在水/土體系中，皂角苷對(duì)菲的增溶效果均比TritonX-100和Brij35好。同時(shí)，皂角苷與TritonX-100和Brij35相比有更高的質(zhì)量增溶比（SR）和膠束假相和水相的分配系數(shù)（Kmc）。在水體系

8、中皂角苷的質(zhì)量增溶比是TritonX-100的1.6倍，是Brij35的1.9倍；在水-土體系中皂角苷的質(zhì)量增溶比是TritonX-100的1.3倍，是Brij35的2.6倍。
　　 第四章：表面活性劑對(duì)極性有機(jī)物在黃土上吸附行為的影響。研究了極性有機(jī)物苯酚和苯甲酸在黃土上的等溫吸附行為，以及不同濃度的表面活性劑溶液中，苯酚和苯甲酸在黃土上的吸附。結(jié)果表明，苯酚和苯甲酸在黃土上的吸附符合線性吸附模型；不同濃度的皂角苷溶液中苯酚和