土壤中芘的長期吸附-解吸與有效性研究.pdf

1、吸附到土壤固相是有機(jī)污染物進(jìn)入土壤環(huán)境后經(jīng)歷的最重要的物理化學(xué)過程，決定了污染物之后的遷移轉(zhuǎn)化行為，在一定程度上也決定著污染物對人類健康和自然環(huán)境的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；近年來人們發(fā)現(xiàn)，土壤中有機(jī)污染物的可提取性、遷移性和生物有效性隨著老化過程進(jìn)一步下降。因此研究有機(jī)污染物在土壤環(huán)境中長周期的吸附/解吸行為及其生物有效性機(jī)理具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本研究結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“土壤中被鎖定有機(jī)污染物的形成機(jī)理及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究”，以剛性結(jié)構(gòu)的芘作為

2、目標(biāo)污染物，采用物化性質(zhì)不同的6種土壤，對芘的吸附/解吸行為、生物有效性與化學(xué)有效性進(jìn)行了研究，定性定量地探討土壤吸附滯留能力和污染物有效性之間的共通性、影響污染物有效性的因素以及表征有效性方法之間的差異。 論文主要的研究內(nèi)容及結(jié)論包括：(Ⅰ)土壤對芘的短期吸附/解吸行為研究。污染物吸附速率很快，而解吸是相對較慢的過程；土壤有機(jī)質(zhì)含量高于1％時(shí)，土壤對芘的吸附滯留能力與有機(jī)質(zhì)含量正相關(guān)，而有機(jī)質(zhì)含量小于1％時(shí)，黏粒含量對土壤的

3、吸附滯留能力起著重要作用。(Ⅱ)土壤對芘的長期吸附/解吸行為研究。土壤中芘的吸附/解吸存在快過程和慢過程兩個(gè)階段；延長吸附平衡時(shí)間，吸附平衡常數(shù)(Kd)有不同程度的增加，有機(jī)質(zhì)含量高于1％時(shí)，Kd值增加量隨有機(jī)質(zhì)含量增加而降低，有機(jī)質(zhì)含量低于1％時(shí)，黏粒含量越高，Kd值增加量越大；土壤有機(jī)質(zhì)含量決定著慢過程的吸附和解吸量；不考慮老化作用，土壤有機(jī)質(zhì)對不可逆吸附室容量的貢獻(xiàn)明顯高于黏粒的貢獻(xiàn)。(Ⅲ)土壤中芘對蚯蚓的生物有效性研究。蚯蚓吸收

4、芘的速率很快，10d內(nèi)其富集達(dá)到穩(wěn)定態(tài)；土壤對芘滯留能力越強(qiáng)，蚯蚓積累芘的量越低，這說明土壤對污染物的吸附/解吸行為決定了其之后的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；老化明顯降低芘的生物有效性。(Ⅳ)Tenax輔助快解吸、丁醇和超臨界流體萃取表征污染物的化學(xué)有效性研究。在三種提取過程中，Tenax輔助快解吸方法在不改變土壤性質(zhì)的前提下提取出土壤中的污染物，丁醇明顯改變土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，而超臨界萃取對土壤性質(zhì)的改變不明顯；對于實(shí)際污染土壤，超臨界流體萃取和Tenax