表面活性剂在土壤有机污染修复中的作用及机理

摘要

该文在评述表面活性剂在土壤有机污染修复中的应用及机理的基础上,围绕表面活性剂对有机污染物在土壤/水界面间吸附行为的影响这一中心,深入探讨了表面活性剂-土壤-水-有机污染物复杂体系中多界面、多过程的吸附行为.重点研究了阳离子表面活性剂对土壤/粘土截留固定各种极性有机污染物的增强效应、机理及影响因素,特别是吸附态表面活性剂的吸附机理和临界固定浓度;研究了阴、非离子表面活性剂对有机污染物的增溶和洗脱作用,深入探讨了表面活性剂的临界洗脱浓度及其影响因素.系统地研究了表面活性剂的增溶作用(动力学、热力学)、在土壤上的吸附、洗脱或固定土壤中有机污染物、表面活性剂的回收等内容,试图为表面活性剂在土壤有机污染修复/缓解中的应用,拟订快速、经济、有效的土壤有机污染修复的实用技术,同时为土壤污染地区有效控制农产品污染、生产优质农产品提供理论依据.论文取得了一些创新性的研究成果.(1)阳离子表面活性剂(MPB)能显著增强土壤吸附固定对硝基苯酚、苯酚、萘等有机污染物,吸附机理为土壤SOM和吸附态MPB烷基链形成有机相的双分配作用,表观分配系数K<,d><'*>=K<,oc>f<,oc>+K<,oc><'*>f<,oc><'*>;K<,d><'*>增大源于土壤有机碳含量f<,oc><'*>提高和MPB烷基链形成的有机相分配能力K<,oc><'*>增强(K<,oc><'*>比K<,oc>约大10~25倍);最佳的截留固定作用(K<,dmax><'*>/K<,d>比值)与MPB的饱和吸附量Q<'o>呈正相关,与土壤本身有机碳含量(f<,oc>)呈负相关.(2)发现吸附态MPB提供的有机碳(f<,soc>)标化的吸附系数(K<,ss>)不为常数,而随f<,soc>出现规律性变化;据此,提出了吸附态表面活性剂的

目录

文摘

英文文摘

第一章表面活性剂在土壤有机污染物修复中的作用及机理研究进展

一、有机污染物在土壤上的吸附作用

1、研究简况

2、热点问题

二、表面活性剂在土壤上的吸附行为及机理

1、表面活性剂

2、表面活性剂的吸附行为及机理

三、表面活性剂对土壤中有机污染物迁移行为的影响

1、表面活性剂的增溶作用

2、表面活性剂存在下有机污染物的迁移行为

四、表面活性剂在土壤有机污染修复中的应用

1、增溶洗脱作用

2、增强吸附固定作用

3、生物可利用性影响

五、表面活性剂回收技术

六、小结及展望

七、论文研究目标及基本思路

第二章阳离子表面活性剂增强土壤吸附有机污染物

一、实验部分

1、实验材料及仪器

2、基本实验方法

二、结果与讨论

1、MPB对有机物的增溶作用

2、阳离子表面活性剂在土壤/膨润土上的吸附行为及机理

3、阳离子表面活性剂增强土壤固定有机污染物

4、MPB增强膨润土吸附有机污染物

5、增强吸附固定机理

三、小结

第三章土壤吸附态MPB对有机物的吸附特征及有序结构表征

一、实验部分

1、实验材料及仪器

2、基本实验方法

二、结果与讨论

1、有机物在吸附态表面活性剂上的吸附特征

2、粘土吸附态MPB结构的XRD分析

3、粘土吸附态的MPB的FTIR分析

三、小结

第四章表面活性剂对PAHs的增溶作用

一、实验部分

1、实验材料及仪器

2、基本实验方法

二、结果与讨论

1、混合表面活性剂对苊的增溶作用

2、SDBS增溶菲的影响因素

3、SDBS对菲的增溶热力学

4、SDBS对菲的增溶动力学

5、表面活性剂在土壤有机污染修复中作用

三、小结

第五章SDBS洗脱土壤有机污染物的影响因素及调控机制

一、实验部分

1、实验材料及仪器

2、基本实验方法

二、结果与讨论

1、SDBS在土壤上的吸附作用及影响因素

2、SDBS对土壤有机污染物的洗脱影响因素及调控机制

三、小结

第六章非离子表面活性剂对土壤吸附PAHs行为的影响及机理

一、实验部分

1、实验材料及仪器

2、基本实验方法

二、结果与讨论

1、非离子表面活性剂在土壤上的吸附作用

2、PAHs在土壤上的吸附作用及热力学行为

3、非离子表面活性剂存在下土壤中有机物的迁移行为

4、作用机理

5、非离子表面活性剂在土壤有机污染修复中的作用

三、小结

第七章土壤有机污染修复中表面活性剂的回收技术

一、实验部分

1、实验材料及仪器

2、基本实验方法

三、结果与讨论

1、空气吹脱去除有机污染物

2、液-液萃取去除有机物

三、小结

第八章研究结论、创新点及展望

一、研究结论

1、表面活性剂增强固定作用及机理

2、表面活性剂增溶、洗脱作用及机理

3、表面活性剂的临界洗脱模型、条件及浓度

4、表面活性剂的回收

二、创新点

三、展望

参考文献

攻读博士学位期间完成的论文

致谢