3种多环芳烃在木炭上的吸附/解吸行为

通过控制氧化时间自制了3种结构不同的木炭(charcoal),对其性质进行了表征,并研究了3种典型多环芳烃菲、蒽、芘在木炭上的吸附/解吸行为.结果表明,通过控制加热处理时间,可以制得结构和性质不同的木炭.多环芳烃在木炭上的吸附/解吸均呈现明显的非线性,可用Freundlich模型描述.吸附系数(K∝)在105.7～106.6之间,而吸附的线性因子(n)在0.4～0.7之间.分配作用和表面吸附共同控制着多环芳烃在木炭样品中的吸附,因此,K∝及n与木炭的结构、多环芳烃的疏水性及分子大小有关.多环芳烃在木炭上的解吸出现不同程度的滞后现象,解吸滞后程度与多环芳烃分子大小有关,表现为芘的解吸滞后程度大于其余两种三环芳烃:芳香碳及极性都会影响解吸滞后程度,而吸附剂的比表面积和致密脂肪碳是关键的结构因素.     

沙颍河流域水环境中多环芳烃污染及风险评价

为了研究沙颍河流域上覆水与表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的空间分布、来源与生态风险,2018年7月对沙颍河流域30个采样点的上覆水与表层沉积物中16种PAHs使用气相色谱/质谱技术(GC/MS)进行调查研究。结果表明,在上覆水与表层沉积物中ΣPAHs的浓度范围分别为:356.60～2 275.04 ng·L~(-1)、64.27～11 433.63 ng·g~(-1),平均浓度分别为1 051.23 ng·L~(-1)、965.77 ng·g~(-1);各支流上覆水中PAHs含量呈现贾鲁河颍河沙河澧河趋势,表层沉积物中PAHs含量呈现沙河澧河颍河贾鲁河趋势,上覆水与表层沉积物中均以4～6环高环多环芳烃为主,与国内外其他河流相比沙颍河流域上覆水中PAHs处于较高污染水平,表层沉积物中PAHs污染水平相对较低;来源分析表明沙颍河流域上覆水与沉积物中多环芳烃主要来自高温燃烧源;生态风险评估表明上覆水中荧蒽(Fla)、芘(Pyr)、苯并[a]蒽(BaA)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IcdP)和苯并[g,h,i]苝(BghiP)等PAHs单体为高风险多环芳烃单体,高分子量多环芳烃(4～6环)对生态风险贡献最大,沙颍河流域上覆水中PAHs属于高风险水平;沉积物中各PAHs单体的浓度除点位S27外均未超过效应区间中值(ERM)与频繁效应浓度值(FEL),表明沙颍河流域沉积物中PAHs潜在生态风险发生概率并不高。     

水蒸气剥离法纵向脱附模型的数值研究

简要探讨、分析了多环芳烃(PAHs)与土壤颗粒吸附的机理以及相关研究现状,对水蒸气剥离法脱附污染土壤中多环芳烃的数学模型进行数值求解,获得净化后土壤中多环芳烃浓度的理论解以及多环芳烃脱附过程的部分变化规律。同时分析了Peclet数Pe,传质参数β、反应器内停留时间γ等对脱附效果的影响。     

我国土壤中多环芳烃的分布及其生态风险

综述了土壤介质中持久性有机污染物多环芳烃(PAHs)的主要来源,土壤介质中PAHs的吸附、迁移与转化情况,总结了我国土壤环境介质中PAHs污染水平及特点,分析了其存在的环境风险,认为我国土壤PAHs含量较低,污染生态风险较小。     

微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在土壤中分布广泛且存留时间长。利用理化手段去除PAHs不仅价格昂贵,还会对土壤、沉积物以及地下水层等自然环境造成二次污染。生物修复主要是利用微生物代谢多样性降解有害污染物,被认为是最具有前景的修复技术。目前已分离鉴定出多种微生物具有降解PAHs的能力。为了更好地应用微生物修复土壤及环境中的PAHs污染,需要更加深入了解降解过程中微生物代谢途径的生理生化以及分子遗传机制。综述了土壤中多环芳烃的微生物降解,在前人研究的基础上,阐述了不同降解途径对不同分子量多环芳烃的生物代谢转化机理,为提高土壤中降解菌的生物修复能力提供了理论依据。     

土壤有机质对多环芳烃环境行为影响的研究进展

土壤中多环芳烃(PAHs)的环境行为主要取决于土壤环境中各个因素的交互作用,其中有机质是非常重要的因素.该文综述了土壤有机质含量、结构特征等对PAHs土壤环境行为影响的研究进展.     

土壤中多环芳烃生物有效性的化学评价方法研究进展

论述了国内外对多环芳烃(PAHs)生物有效性概念的定义及分歧、化学评价方法的发生背景、方法原理、应用范围和优缺点等。根据PAHs在土壤中的环境化学行为,从化学评价方法与生物效应相结合的角度综述了国内外较为常用的PAHs生物有效性的化学评价指标及其研究进展,以期为国内进行相关研究工作提供参考。     

油菜饼粕生物炭制备过程中多环芳烃的生成、分配及毒性特征

以油菜饼粕为原料,在300、500、700℃下进行缺氧慢速热解,研究生物炭和生物油中PAHs(多环芳烃)的生成、分配及毒性特征。结果表明:PAHs的生成量随热解温度升高而逐渐减少,在300~700℃下热解后分配于生物炭和生物油中的PAHs含量分别为42.7~1 460.8μg·kg~(-1)和5 799.9~53 151.0μg·kg~(-1)。生成的PAHs以低环(2环、3环、4环)为主,其在生物炭和生物油中所占比例分别为97.4%~98.8%和97.8%~99.0%。97%以上的PAHs分配于生物油相,生物炭中PAHs的残留量较低。5环PAHs是生物炭和生物油中苯并[a]芘毒性当量浓度(TEQ_(BaP))的主要贡献者。较高温度条件下热解有利于降低PAHs的生成量及其潜在的致癌风险,可作为制备油菜饼粕生物炭的推荐工艺条件。     

微山湖表层沉积物中多环芳烃的分布及风险评价

采用现场采样及室内高效液相色谱分析测试的方法,探讨了微山湖表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的分布,并进行了风险评价.结果表明,微山湖表层沉积物中16种优控PAHs的总量范围在324.93～1576.65 ng·-1(干重)之间,平均值为699.01 ng·g-1,属中等污染水平,沉积物中的多环芳烃主要来源于煤炭、木材及石油的不完全燃烧.利用沉积物质量基准法(SQGs)、沉积物质量标准法分别对微山湖沉积物中多环芳烃的风险评价表明,严重的多环芳烃生态风险在微山湖沉积物中不存在,负面生物毒性效应则会偶尔发生,风险主要来源于低环的多环芳烃,以芴(Flu)和苊(Ace)为主.     

多环芳烃微生物降解的研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中的难降解的有机污染物。对多环芳烃的来源、分布、危害、处理方法等进行了综述,并对该领域的研究方向进行了展望。     

银川平原及周边地区表层土壤中多环芳烃分布特征

为揭示银川平原及周边地区表层土壤中多环芳烃分布特征,分析了银川平原及周边地区37个表层土壤样品中16种美国环保署优先控制多环芳烃的含量与组成特征。结果表明,研究区域内表层土壤中多环芳烃含量为17.2~1 199.3 ng·g-1(干重)之间,算数均值为190.6±232.2 ng·g-1,几何均值为125.9 ng·g-1,与国内外相关研究相比处于较低水平。多环芳烃以三环和二环为主要组分,荧蒽与菲为主要污染物,主要来源为区域内的燃烧源排放。多环芳烃在研究区域内呈南北高、东西低的分布态势,人类生产、生活排放和土壤中有机质对多环芳烃的吸附性是影响其空间分布的重要因素。耕地中多环芳烃含量高于草地与荒地,接近我国东部地区耕地,且受土壤总有机碳影响,高环组分所占丰度高于草地和荒地。     

污泥改良对新疆低有机质土壤吸附水中对硝基苯酚性能的影响

[目的]以施加不同比例城市污泥并老化2年后的新疆低有机质土壤为研究对象,探讨污泥改良对土壤性质及其对对硝基苯酚吸附能力的影响。[方法]采用绘制等吸附曲线的试验方法。[结果]水中对硝基苯酚在原土、污泥及污泥改良土壤中的吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich等温式;当加入污泥含量为9.1%～50.0%时,污泥改良土壤中的有机碳含量比理论计算值减少66.3%～24.8%;对硝基苯酚在混合老化的改良土壤上的实测饱和表面吸附量远大于理论计算值,但吸附系数远小于后者。[结论]混合老化后改良土壤的性质发生很大变化,混合老化后表面吸附作用增大,而有机质的分配作用在总吸附作用中的贡献减小。     

菲和Cu2+在黑垆土上的吸附及其交互影响

采用批平衡法,研究了菲和Cu2+在黑垆土上的吸附及其交互影响。结果表明,菲和Cu2+在黑垆土上的吸附动力学曲线较好符合一级动力学方程,菲在黑垆土上的吸附主要通过分配作用,其吸附等温曲线符合线性Henry方程,Cu2+的存在抑制菲在黑垆土上的吸附;而Cu2+在黑垆土上的吸附主要通过表面吸附和专性吸附作用,其吸附等温曲线符合Freundlich方程,菲的存在促进了Cu2+的吸附;对菲和Cu2+来说,pH均是影响黑垆土吸附的主要因素,黑垆土对Cu2+的吸附量随着土壤溶液pH值的增加而增加,而对菲的吸附量随着pH增加而降低。     

Fenton氧化对土壤有机质及其吸附性能的影响

利用3种土壤在室内研究了Fenton氧化对土壤有机质含量和组成的影响,以及由此引起的土壤对有机污染物(芘)吸附性能的变化。结果表明,Fenton氧化处理后,土壤有机质含量和组成均发生了改变,总有机质含量下降,其中腐植酸含量降低最多,胡敏素的含量基本保持不变,而富里酸含量有升高的趋势。芘在氧化后的3种土壤中的分配系数(Kd)都有降低;将Kd与土壤有机质各成分进行相关分析研究发现,有机质中胡敏素和腐植酸一起决定有机污染物的吸附行为,其中胡敏素为关键因素。因为土壤有机质各成分的分布不同,所以有机碳含量标化分配系数(Koc)相差很大,特别是在腐植酸含量相对较高的土壤中,由于腐植酸大部分降解为吸附能力小的富里酸,Koc有明显降低,而在腐植酸含量相对较低的土壤中Koc变化不明显。     

纳米Ag在四种不同性质土壤上的吸附行为研究

纳米Ag的大量生产和使用增加了其进入土壤环境的风险, 其在土壤中的环境行为受纳米Ag胶体稳定性和土壤理化性质的影响。为探究纳米Ag颗粒在土壤上的吸附行为, 选取四种不同理化性质的土壤, 考察了土壤pH、有机质和二价阳离子Ca²⁺对纳米Ag在土壤上吸附的影响。结果表明, 纳米Ag在酸性土壤的吸附量高于中性土壤, 当土壤酸碱性相似时土壤有机质含量越高纳米Ag在其表面的吸附量越高, 纳米Ag在四种土壤上的吸附等温线都能较好地利用Freundlich方程进行拟合;Ca²⁺的存在均增加了纳米Ag在四种土壤上的吸附量, Ca²⁺浓度在0.1~10 mmol·L^-1范围内, 纳米Ag在中性土壤上的吸附量随Ca²⁺浓度的增加而增加, 而在酸性土壤上则随着Ca²⁺浓度的增加, 出现先增加后减小的趋势。这一结果有助于了解纳米银在不同性质土壤上的吸附行为, 为评价纳米Ag在环境中的毒性和生态风险提供了有用信息。     

生物表面活性剂对黄土中菲的增溶作用

研究了生物表面活性剂皂角苷(Saponin)和两种常见的化学合成非离子表面活性剂TritonX-100和Brij35对吸附在黄土上菲的增溶萃取作用。试验表明皂角苷对菲有明显的增溶作用,水溶液中菲的表观溶解度与皂角苷浓度成线性增加关系。与化学合成非离子表面活性剂TritonX-100和Brij35相比,在水体系和水-土体系中皂角苷均有较高的质量增溶比(SR)和胶束假相和水相的分配系数(Kmc)。同时发现浓度较低(小于CMC)时,皂角苷在黄土上的吸附很小。结果表明生物表面活性剂有望替代化学合成表面活性剂用于污染土壤的修复。     

风沙土不同有机组分对氨氮的吸附特征影响

采用平衡吸附法研究了风沙土不同有机组分对氨氮的吸附特征影响。结果表明,去除腐殖质后的风沙土对氨氮的吸附能力大大降低,其碳标化饱和吸附量Гmoc和吸附分配系数Koc分别只能达到原样的68.58%和28.24%,说明腐殖质是影响氨氮在风沙土上吸附特征的主要因素;轻组有机质是一类橡胶态胶体,氨氮在橡胶态胶体上的吸附以分配作用为主,其碳标化吸附分配系数为81.58;重组有机质对氨氮的吸附起主导作用,其碳标化饱和吸附量为3350.55mg.kg-1;重组有机质是一类玻璃态胶体,氨氮在玻璃态胶体上的吸附除分配作用外,还存在孔隙填充方式的吸附;重组有机组分中的紧结态腐殖质(胡敏素)对氨氮的吸附起关键作用,其碳标化饱和吸附量可达6626.30mg.kg-1,影响机制主要为稳、紧结态腐殖质是形成土壤疏松多孔团聚体结构的重要胶结物质。在其所形成的有机-无机复合体中存在着孔隙填充方式的氨氮吸附。考查土壤对氨氮的吸附能力不但要考虑有机质的含量,更要考虑有机质的存在形态,它也是影响土壤对氨氮吸附特征的重要因素。以重组为基准,轻组有机质、稳结态腐殖质和紧结态腐殖质携载吸附态氨氮可分别按重组的0.59、1.05倍和2.50倍估算。     

阿维菌素土壤吸附特性研究

 【目的】研究阿维菌素在土壤中的环境行为。【方法】应用平衡法研究了阿维菌素在5种土壤上的吸附特性。【结果】土壤对阿维菌素具有很强的吸附特性，且随着土壤理化性质的差异，土壤对阿维菌素的吸附性有着明显差异；阿维菌素在土壤中的吸附符合Fruendlich方程，其吸附常数Kaf值与土壤有机质含量和粘粒含量呈显著正相关性；阿维菌素在土壤上的吸附自由能为10.9859～25.1538 kJ•mol-1。【结论】阿维菌素在土壤上的吸附主要是物理吸附；表面活性剂吐温－80对水稻土、菜地土和山地红壤上吸附的阿维菌素具有显明的增溶作用，而对山地黄壤和盐碱土则有着增加土壤对阿维菌素的吸附能力的影响。     

天津市区土壤多环芳烃含量与国外若干城市的比较

通过现场采样及室内测试方法，分析了天津市区土壤中多环芳烃(PAHs)的含量，并与国外的曼谷、塔林以及新奥尔良市区土壤中PAHs的含量进行了对比和分析。结果发现，工业化、城市化水平高的地区，土壤PAHs含量的总体水平较高，城市地区土壤PAHs污染一般以燃烧为主要来源，某些情况下，油矿类污染也是主要的污染源之一。从大尺度上看，气候是影响土壤中PAHs含量的重要环境因素。土壤中PAHs的挥发、光解等自然降解过程的强度存在着一定的纬度地带性变化规律，该过程强度由低纬向高纬逐渐降低。     

六氯苯在黄泥土表面吸附的动力学特征

采用动力学方法研究了六氯苯在黄泥土表面的吸附特征.结果表明,六氯苯在黄泥土表面的吸附量随着六氯苯吸附时间的延长而增加,并且在开始增加的速率较快,而后逐渐减缓,表现出明显的快反应和慢反应两阶段特征.六氯苯在土壤表面的吸附在192 h(8 d)基本可达到表观平衡,其吸附的动力学过程可以用一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行很好的拟合,其相关系数(r)在0.90～0.98之间,达到显著水平.六氯苯在土壤表面的吸附以Elovich方程为最佳模型,其次为一级动力学方程和双常数方程,这说明六氯苯在土壤表面的吸附过程由表面吸附和内部扩散两个部分组成.