PCB138在土壤中的吸附特征及土壤特性对其吸附的影响

为研究六氯联苯PCB138在土壤组分中的吸附特征及土壤特性对其吸附的影响,选取红壤和有机质含量较高的黑土作为供试土壤,提取土壤有机质组分中的胡敏酸和胡敏素,采用振荡平衡法研究了PCB138在原供试土壤、胡敏酸和胡敏素中的吸附特征。结果表明,PCB138在两种土壤组分中的吸附是一个快速吸附过程,240 min即可达到吸附平衡。PCB138在土壤组分中吸附速率和吸附量表现为:胡敏酸﹥原土壤﹥胡敏素,准一级动力学方程能更好地描述其吸附过程。PCB138在黑土中的吸附速率和吸附量略大于其在红壤中的相应数值。PCB138在两种土壤中的吸附过程可用Freundlich吸附等温方程描述。Pearson相关性分析结果表明,PCB138在两种土壤组分中的吸附量与土壤中有机质量分数和2μm粒径质量分数呈显著相关(P0.05)。吸附速率与土壤中有机质质量分数呈极显著相关(P0.01)。实验条件下,土壤中有机质质量分数和2μm粒径质量分数可能是影响PCB138在土壤组分中的吸附行为的主要土壤特性因素。本研究可为揭示PCBs的环境行为与污染控制提供依据。     

土壤中7种多氯联苯在镍铁双金属作用下的竞争还原特性

采用镍铁双金属为还原剂,对土壤中共存的7种多氯联苯(PCBs)的还原降解速率及其影响因素进行了试验研究和建模分析。试验结果表明,随着与镍铁双金属反应时间延长,7种PCBs呈现不同的还原降解速率和竞争还原态势并趋于稳定,降解反应符合一级反应动力学方程,降解速率由快到慢依次为PCB180、PCB138、PCB153、PCB52、PCB118、PCB101、PCB28,大体呈现氯原子数越多降解速率越快的趋势。试验条件下PCBs各异构体的降解半衰期为75~121 h。为从分子水平上分析不同含氯水平PCBs共存的竞争体系中PCBs还原降解速率的主要影响因素,采用高斯软件DFT方法求得7种多氯联苯的20个量子化学参数,通过偏最小二乘回归分析建立了PCBs的还原降解速率与分子结构的定量结构-性质关系模型。模型结果表明,Ehomo、△_fH~Θ、△_fG~Θ和Polar的VIP大于1,是影响体系中PCBs降解速率的主要因素。此模型可以较好地预测多氯联苯污染场地土壤化学修复过程中PCBs各同系污染物的化学降解潜力和残留趋势。