壤质粘土中菲和铅共存对其各自吸附特性的影响

摘要

重金属和PAHs常共存于工业场地的复合污染土壤中，其共存效应通常以不同的形式来影响这两类污染物在土壤中的吸附行为。但是，现有的研究尚未关注PAHs和重金属共存条件下对各自吸附行为的影响，从而限制了对这两类污染物在环境治理中迁移行为的理解。因此，本研究选择菲和铅分别作为PAHs和重金属的代表，系统探讨菲和铅共存时对它们各自在土壤中的吸附行为的影响。研究成果将为今后发展复合污染土壤修复技术提供科学依据。 本论文采用静态吸附实验研究了菲和铅共存对其各自在壤质粘土上的吸附特性的影响。结果表明：在较低浓度菲(100mg／kg～300mg／kg)存在的条件下，加入的菲部分抑制了供试土壤对Pb2+(初始浓度为128.9～246.6mg／L)的吸附，使得平衡溶液中的pb2+的浓度有所升高。已有的研究表明，在低浓度菲的条件下，主要是通过专属吸附作用进行，比如与被粘土矿物表面吸附的阳离子形成较强的阳离子-π键作用。由于菲的疏水性，使得与菲形成阳离子-π键的阳离子难于再同水中的pb2+进行阳离子交换。而阳离子交换作用是Pb2+被土壤吸附的主要机理，所以，菲抑制了pb2+在土壤中的吸附。同时发现，与加入Pb(NO3)2溶液的土壤比较，当将菲直接加入土壤中时，上述抑制作用更为明显。随着菲浓度的增加，该抑制作用不断地减弱。菲在不同浓度下对铅的吸附的不同表现，可能是因为菲在土壤中的吸附机理不同。但是，随着菲的浓度的增加，非专属吸附作用(比如被土壤有机物吸附或因菲的疏水性被粘土的硅氧面吸附等等)对菲吸附的贡献更为显著。这部分吸附的菲不会影响原有Pb2+的吸附，河时被吸附的菲可和溶液中的Pb2+形成阳离子-π键作用从而增加Pb2+的吸附。在菲浓度较高的条件下，菲的存在明显地强化了铅的吸附，并且该强化作用随着菲的量的增加而增加；在菲的浓度固定的情况下，该强化作用随着Pb浓度的增加而减少。另一方面，本研究也发现铅的存在也可以反过来显著增加菲的吸附，并且随着Pb2+的量的增加，该强化效果更加明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1土壤环境中的重金属和多环芳烃

1.2土壤中重金属和有机物复合污染

1.3国内外研究现状

1.4本研究的立题意义

1.5拟解决的问题

1.6本研究的研究内容

1.7技术路线

第二章 壤质粘土对铅的吸附研究

2.1仪器与试剂

2.2材料与方法

2.3实验过程

2.4实验步骤

2.5小结

第三章 土壤对菲的吸附研究

3.1实验部分

3.2结果与讨论

3.3小结

第四章 菲和铅复合污染在壤质粘土中的竞争吸附研究

4.1菲存在的情况下对土壤吸附铅离子的影响

4.2铅存在的情况下对土壤吸附菲的影响

4.3小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢