菲在不同地质吸附剂上吸附/解吸的研究

研究了菲在不同土壤和沉积物等天然地质吸附剂上的吸附/解吸行为.结果表明,菲在四种天然地质吸附剂上的吸附和解吸都能较快达到稳态.菲的吸附符合线性吸附等温线,说明菲的吸附是分配作用占主导,吸附系数Kd在24.1-187.5 L·kg-1之间.连续解吸实验表明,菲在天然地质吸附剂上的解吸存在不同程度的滞后现象,吸附剂的有机碳含量和菲的加入浓度是影响菲解吸率和滞后程度的重要因素.当菲加入浓度分别为1mg·1-1和2mg·1-1时,在有机碳含量为2.82%的榆林县土壤上的解吸滞后系数为1.61和0.67;而2mg·1-1的菲在有机碳含量为0.69%的泰达河岸土上的滞后系数为-0.06,吸附几乎完全可逆.     

芘在不同粒径红树林沉积物团聚体上的吸附/解吸行为

采用海藻酸钙凝胶包覆的方法,研究了芘在九龙江河口红树林区不同粒径沉积物团聚体上的吸附/解吸行为.结果表明,海藻酸钙凝胶包覆可有效减少沉积物团聚体粒径的改变,其等温吸附、吸附/解吸速率情况与未包覆沉积物团聚体存在明显差异.包覆后等温吸附曲线中吸附容量Kf值取决于总有机碳(TOC)的含量,非线性吸附常数n不仅与其硬碳和软碳的比值有关,还与团聚体复杂的孔隙结构存在着一定的关系.包覆后沉积物团聚体的快吸附速率常数值与沉积物团聚体的比表面积值正相关(krap=0.041S-0.0146,R2=0.9923).小粒径沉积物团聚体的"老化"现象较大粒径更为显著,使得其解吸量较小.     

不同来源太湖沉积物粒径分布及其对Cu的吸附特征

以不同来源的太湖沉积物为研究对象,利用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪测定沉积物的粒度组成,利用筛析法和吸管法对不同来源沉积物进行分级,测定不同粒径沉积物中Cu含量及不同粒径沉积物对Cu2＋的饱和吸附量,研究沉积物对水溶液中Cu（Ⅱ）的吸附特性,从粒径分级和动力学角度探讨了太湖沉积物对Cu的吸附机理。结果表明：太湖沉积物粒径范围在0.002-0.1 mm,其颗粒组成以粉砂级与粘粒级为主,养殖区沉积物小粒径比例较高,小于0.05 mm粒径沉积物的比例为82.45%;吸附实验研究表明,粒径小于0.005 mm和0.005-0.01 mm沉积物中Cu含量较高,且此粒径沉积物对Cu（Ⅱ）的吸附量最大;吸附动力学研究表明,沉积物的吸附过程分为快反应和慢反应两个阶段,且吸附过程以表面吸附为主,伪二级动力学方程对动力学曲线拟合较好,其R2值达0.999以上。吸附热力学的研究结果表明：Freundlich方程比较适合描述沉积物对Cu2＋的吸附等温线,其R2大于0.99,对照区、养殖区和生活污水区沉积物对Cu（Ⅱ）的最大吸附量分别为229.20,249.98,261.20 mg.kg-1,方程式中的强度因子1/n不适合描述沉积物与重金属离子的结合能力。     

硝磺草酮在黑土和红壤中的吸附-解吸特性

采用批量平衡实验,研究了硝磺草酮在黑土和红壤中吸附-解吸行为.结果表明,硝磺草酮在两种土壤中的吸附分为快速线性分配和慢速吸附两个阶段,2 h后,基本达到动态平衡.然而,其吸附速率随时间的延长而降低,且初始浓度和土壤性质对硝磺草酮吸附速率的变化率没有明显影响.硝磺草酮在红壤和黑土中吸附和解吸过程均能用Freundlich模型进行很好的拟合,拟合系数R2分别为0.999和0.993(黑土)、0.991和0.962(红壤).硝磺草酮在土壤中的吸附等温线呈现"L"型,以物理性吸附为主.硝磺草酮在两种土壤上的解吸过程存在一定的滞后现象,且随着硝磺草酮初始浓度增加,其解吸等温线的滞后系数也随之降低.黑土中硝磺草酮的吸附和解吸滞后强度均大于红壤.     

环境因子对海州湾表层沉积物中氨氮吸附-解吸的影响

沉积物中的有机质在微生物作用下矿化,产生大量氨氮,大部分氨氮会被沉积物颗粒吸附,影响氮在沉积物中的硝化、反硝化以及厌氧氨氧化等作用,因此,沉积物对氨氮的吸附-解吸作用是影响沉积物中氮循环的一个重要过程。海湾具有水动力作用强烈,扰动和盐度等物理化学条件复杂多变的特点,研究环境条件变化对沉积物中氨氮吸附-解吸的影响有助于揭示其对沉积物-水界面氮营养盐交换的影响机制。因此,以海州湾表层沉积物样品进行室内模拟实验,通过吸附-解吸动力学和热力学实验,研究扰动大小、粒度分布和盐度等环境因子对氨氮吸附-解吸的影响。结果表明,吸附和解吸是一个复合动力学过程,主要在30 min内完成,30 min以后逐渐达到动力学平衡状态;准二级吸附动力学方程和修正的Elovich模型对沉积物吸附氨氮的模拟效果较好,一级反应动力学方程可以较好地描述沉积物对氨氮的解吸动力学过程。热力学模型的拟合结果显示沉积物对氨氮的吸附符合Henry模型,描述解吸过程的最优模型是Langmuir模型。一定范围内振荡频率的增加、粒径的减小、盐度的降低都会提高沉积物对氨氮的吸附能力;一定范围内振荡频率的增加、粒度的增大、盐度的升高都会增强沉积物对氨氮的解吸量。该研究可为进一步认识和理解环境因子变化对氨氮吸附-解吸的影响及机制提供理论依据。     

土壤和沉积物中疏水性有机污染物的锁定及其环境效应

大量研究表明,吸附到土壤和沉积物中的疏水性有机物只有部分能够较容易地解吸出来,而残留的部分很难解吸.这种现象常被称为"解吸滞后","不可逆吸附",或者"锁定".锁定会导致受污染土壤和沉积物修复效率的降低;但与此同时,锁定也会降低受污染土壤和沉积物的环境风险.本文综述了土壤和沉积物中疏水性有机污染物锁定的典型热力学和动力...     

疏水性有机污染物在土壤/沉积物中的赋存状态研究

土壤/沉积物是环境中有机污染物主要的汇,由于土壤-沉积物结构和性质的复杂性,有机污染物进入其中,会结合在不同的位点上,赋存状态发生分化,具有不同的物理流动性、生态风险和化学反应活性.对于土壤-沉积物中有机污染物吸附/解吸的研究是认识其赋存状态并预测其生态风险的重要手段.本文对于疏水性污染物吸附/解吸及赋存状态的国内外研...     

岩溶区石灰性土壤对Cd~(2+)吸附的解吸特性及滞后效应

采用一次平衡法对Cd~(2+)在岩溶区典型石灰性土壤(棕色石灰土和黑色石灰土)中的解吸特性及滞后效应进行研究.结果表明,Cd~(2+)在两种石灰性土壤中的解吸量及解吸率均随初始Cd~(2+)浓度和吸附量的增加而增大,解吸量与吸附量呈极显著二次幂函数关系;Cd~(2+)于两种土壤中的解吸率均较小,分别为4.64%—28.93%(棕色石灰土)和2.27%—10.02%(黑色石灰土),显然黑色石灰土对Cd~(2+)的固持性较好.Linear模型是描述Cd~(2+)在2种石灰性土壤中解吸等温模型的最佳方程.Cd~(2+)吸附-解吸等温线不重合,解吸等温线明显滞后于吸附等温线,表明滞后效应的存在.基于Freundlich系数、Cd~(2+)分配系数及吸附量与解吸量间的差异3种方法计算滞后指数,计算结果表明,石灰土中Cd~(2+)初始浓度越高则解吸滞后程度越大,且黑色石灰土中Cd~(2+)的滞后程度略高于棕色石灰土.     

纳米有机蒙脱土对六六六(HCHs)的吸附解吸特性

研究了α-、γ-、δ-HCH在纳米有机蒙脱土中的吸附/解吸行为及体系中Ca2+浓度变化对吸附解吸的影响.结果表明,24 h吸附/解吸均达到完全平衡,吸附动力学符合伪二级动力学方程.等温吸附实验表明,吸附机理复杂,为多分子层吸附,不能简单地采用Freundlich模型和Langmuir模型拟合;吸附等温线受体系中Ca2+浓度变化影响.解吸实验表明,HCHs初始浓度增加,纳米有机蒙脱土对HCHs的保持量呈上升趋势,对δ异构体的保持量最稳定;解吸滞后系数H小于0.7,吸附属于不可逆吸附,H也随Ca2+浓度变化而变化,但是3种异构体H的变化并不遵循单一的线性规律.     

天然有机质模型化合物在无机矿物表面的吸附

天然有机质(NOM)在全球碳循环中扮演重要角色,而无机矿物对有机碳稳定具有重要作用.本实验以Fe2O3(纳米和微米颗粒)和高岭土为吸附剂,探讨复杂多组分NOM模型化合物(单宁酸、没食子酸、富马酸钠和油酸钠)在无机矿物表面的吸附稳定机理.结果表明,4种不同性质的模型化合物在矿物表面均呈现明显的非线性吸附.纳米氧化铁较大的比表面积能够提供更多的吸附位点,有利于其对模型化合物的吸附,但是其比表面积的有效性最低,显示其极大的吸附潜力.不管是芳香性还是脂肪性化学物质,大分子模型化合物的吸附显著高于小分子模型化合物,说明NOM的模型化合物中大分子组分更倾向于吸附在无机矿物表面,这一现象提示NOM在无机矿物表面发生选择性吸附时,有可能优先吸附大分子组分.     

土壤环境中重金属元素的相互作用及其对吸持特性的影响

本文用正交试验法研究了Cd,Pb,Cu,Zn、As五种元素复合作用时土壤颗粒的吸附解吸特性.结果表明:供试元素的吸附过程均符合Langmiur方程,其吸持能力依次为Pb>As>Cu>Zn>Cd,而最大吸附量顺序正好相反.Cd,As为复合污染的主要因子,同时还显著地影响其它元素的吸附解吸过程.土壤对重金属元素的吸附和解吸量不仅与平衡溶液中元素浓度有关,而且还明显地受共存元素及其交互作用的影响,交互作用的结果与元素间的相对浓度及其比例有关.AsO_4~(3-)的存在使Cd,Pb,Cu,Zn的吸附解吸过程变得极为复杂,这可能与产生重金属盐沉淀和次级吸附和解吸有关.     

沉积物对菲和五氯酚的吸附性能

研究了菲和五氯酚（PCP）在五种沉积物的吸附解吸行为，菲和PCP在各沉积物上的吸附和解吸都是较快的过程。均能在8h内达到平衡，吸附和解吸结果表明，高有机质含量的沉积物对菲和PCP的吸附和持留能力都较强，菲和PCP在各沉积物中的吸附系数跟沉积物的有机质含量呈线性正相关。等温吸附结果表明，低有机质含量的三种沉积物比有机质含量较高的两种沉积物呈更好的线性关系。不同沉积物对菲和PCP的吸附性能差异跟沉积物的有机质含量密切相关。     

Sorption of tetracycline to sediments and soils: assessing the roles of pH,the presence of cadmium and properties of sediments and soils

Batch sorption experiments were conducted to evaluate the sorption behavior of tetracycline (TC, H₃L) on sediments and soils in the presence and absence of cadmium (Cd), as affected by pH and properties of sediments and soils. The results indicated stronger nonlinearity and higher capacity of TC sorption on sediments than on soils. Sorption of TC also strongly depended on environmental factors and sediment/soil properties. Lower pH facilitated TC sorption through a cation exchange mechanism, which also took place at pH values above 5.5, where TC existed as a zwitterion (H₂L⁰) or anions (HL^- and L^2-). When pH was above 7, however, ligand-promoted dissolution of TC might occur due to TC weakening the Al-O bond of aluminum oxide and the Fe-O bond of iron oxide. Natural organic matter (NOM) plays a more important role in TC sorption than cation exchange capacity (CEC) and clay contents. The presence of Cd (II) increased TC sorption on both sediments and soils, which resulted from the decrease of equilibrium solution pH caused by Cd²⁺ exchange with H⁺ ions of sediment/soil surfaces. The increase of TC sorption was also related to the formation of TC-Cd complexes, where Cd²⁺ acted as a bridge between the sediment/soil and TC.     

Contribution of black carbon to nonlinearity of sorption and desorption of acetochlor on sediment

In order to investigate the contribution of various black carbon (BC) contents to nonlinearity of sorption and desorption isotherms for acetochlor on sediment, equilibrium sorption and desorption isotherms were determined to measure sorption and desorption of acetochlor in sediment amended with various amounts of BC. In this paper, two types of BC referred to as BC400 and BC500 were prepared at 400°C and 500°C, respectively. Higher preparation temperature facilitated the formation of micropores on BC to enhance its sorption capacity. Increase of the BC content obviously increased the sorption amount and reduced the desorption amount for acetochlor. When the BC500 contents in total organic carbon (TOC) increased from 0 to 60%, Freundlich sorption coefficient (K _f) increased from 4.07 to 35.74, and desorption hysteresis became gradually obvious.When the content of BC in TOC was lower than 23%, the sorption isotherm had a significant linear correlation (p = 50.05). In case of desorption, a significant nonlinear change could be observed when the content of BC was up to 13%. Increase of BC content in the sediment would result in shifting the sorption-desorption isotherms from linearity to nonlinearity, which indicated that contribution of BC to nonlinear adsorption fraction became gradually remarkable.     

阿特拉津在天然水体沉积物中的吸附行为

本文研究了阿特拉津在几种水体沉积物中的吸附、解吸规律,并进一步探讨了沉积物浓度、pH值和离子强度对其吸附行为的影响．结果表明,不同沉积物对阿特拉津的吸附程度由沉积物本身的总有机碳、粘土矿物、阳离子交换容量、比表面积以及铁锰氧化物等理化特性综合作用的结果,有机碳不是影响阿特拉津吸附的唯一重要因素．连续吸附实验结果指出,化合物的起始浓度愈大,吸附时间愈长,阿特拉津的最大吸附容量也愈大,且在解吸过程中表现出一定的滞后性(即不可逆吸附)．沉积物浓度与其吸附量呈负相关;溶液的pH值增大,沉积物对阿特拉津吸附能力减弱;离子强度愈大,沉积物对阿特拉津吸附能力愈强．     

地质吸附剂对萘的吸附与解吸行为研究

应用振荡平衡实验方法对萘在地质吸附剂上的吸附和解吸行为进行了研究,结果表明:萘在地质吸附剂上的吸附与解吸均呈现出明显的非线性和解吸滞后现象,这种吸附与解吸特性可能与地质吸附剂的内部结构之间存在一定的内在联系,结构的刚性、还原性和芳香性越大的地质吸附剂,对萘吸附和解吸的非线性愈强,解吸滞后愈明显.     

水体中悬浮颗粒物对酞酸酯的吸附和解吸特性

选择水体中的悬浮颗粒物(SPM)--沉积颗粒物和浮游植物颗粒(铜绿微囊藻和普通小球藻),研究它们对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的吸附和解吸行为.结果表明,SPM对DBP 和DEHP的吸附在很短的时间内即可达到平衡,沉积颗粒物约为2h,浮游植物颗粒约为0.5h;SPM对DEHP的吸附能力明显大于DBP;不同SPM对同一种化合物的吸附能力差异较大,这与颗粒物中有机质的类型和结构有关;在实验浓度范围内,SPM对DBP和DEHP的吸附和解吸等温线具有较好的线性关系,解吸过程存在明显的迟滞现象,且沉积颗粒物比浮游植物颗粒物具有明显的迟滞效应,DBP比DEHP具有较大程度的迟滞效应.     

添加羟基磷灰石对土壤铅吸附与解吸特性的影响

采用羟基磷灰石对四种不同类型的土壤进行铅的吸附-解吸试验.结果表明:四种土壤对铅的吸附均可用Langmuir和Freundlich方程进行描述,土壤中加入羟基磷灰石明显增加了土壤对铅的吸附量和吸附亲和力,同时降低了土壤中铅的解吸百分数,在偏酸性的红壤上表现更为明显,其最大吸附量增加28%.羟基磷灰石对铅吸附的反应机理可能与磷灰石溶解后与铅形成磷酸盐沉淀及其对铅的表面吸附作用有关.土壤对铅的吸附量及吸附亲和力与土壤的有机质、阳离子交换量及粘粒含量有显著正相关,而与土壤砂粒的含量呈负相关.     

Adsorption and partition of benzo(a)pyrene on sediments with different particle sizes from the Yellow River

Experiments have been carried out to study the sorption of Benzo(a)pyrene(Bap) on sediment particles from the Yellow River using a batch equilibration technique. Effects of particle size on the adsorption and partition of Bap were investigated with the particle content of 3 g/L. Several significant results were obtained from the study. (1) Isotherms of Bap could be fitted with the dual adsorption-partition model under different particle sizes, and the measured value of the adsorption and partition was in agreement with the theoretical value of the dual adsorption-partition model. (2) When the particle diameter was d ? 0.025 mm, the adsorption was predominant in the sorption of Bap, which accounted for 68.7%–82.4% of the sorption. For the particles with the size of 0.007 mm?d<0.025 mm, the adsorption was predominant when the equilibrium concentration of Bap was 0–8.87 μg/L in the water phase; and the partition was predominant when the equilibrium concentration of Bap was higher than 8.87 μg/L in the water phase. When the particle diameter was d<0.007 mm, the partition was predominant. (3) On the point of particle size, the contribution of adsorption to sorption followed the order: “d?0.025 mm”>“0.007 mm ?d<0.025 mm” >“d<0.007 mm”. (4) The partition coefficients of Bap in solids with different particle sizes were linearly correlated with the organic content, and the K _oc of Bap was about 1.26 × 10⁵ (L/kg).