淺析苯并α芘在土壤中的吸附動(dòng)力學(xué)

1、淺析苯并芘在土壤中的吸附動(dòng)力學(xué)摘要：采用室內(nèi)試驗(yàn)方法，研究苯并芘在土壤中的吸附動(dòng)力學(xué)。結(jié)果說(shuō)明：吸附速率會(huì)隨時(shí)間的增加逐漸變小，速率曲線符合對(duì)數(shù)方程；吸附平衡時(shí)間420in，最大吸附量為98.7g/g(土)。苯并芘在土壤中的吸附反響為放熱反響，溫度升高會(huì)減少吸附量、降低反響平均吸附速率。關(guān)鍵詞：苯并芘；吸附動(dòng)力學(xué)；溫度adsrptinkinetisfbenzpyreneinthesilali-sha，zhangui-yun，zhangsheng，heze(theinstitutefhydrgelgyandenvirnentalgelgy,ags,shijiazhuang050061，hina)

2、abstrat:studyasadetadsrptinkinetisfbenzpyreneinthesilinthisinvestigatin.theresultsshedthattheadsrptinrategraduallydereasediththetieinreased,therateurveasnsistentiththelgarithequatins;theadsrptintieas420inandtheaxiuadsrptinapaityas98.7g/g(sil).theadsrptinfbenzpyreneinthesilasextherireatin;theteperatu

3、rerisinguldreduetheadsrptinapaityandtheaveragerespnseratefadsrptin.keyrds:benzpyrene；adsrptinkinetis;teperature苯并芘在土壤中具有高度的穩(wěn)定性、難降解、毒性強(qiáng)、具有極強(qiáng)的“三致致癌、致畸、致突變效應(yīng)等特征，是多環(huán)芳烴中毒性最大的一種強(qiáng)烈致癌物。苯并芘進(jìn)入土壤后的主要過(guò)程包括吸附、遷移、轉(zhuǎn)化、降解等。土壤對(duì)苯并芘的吸附作用,直接決定了土壤環(huán)境中污染物的歸趨例如遷移、降解等1-4。國(guó)外有關(guān)土壤中有機(jī)物的吸附研究開場(chǎng)的比擬早，研究成果已經(jīng)可以在一定程度上很好的解釋在吸附過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，但是

4、專門針對(duì)苯并芘的吸附研究比擬少。近年來(lái)，我國(guó)也開展了一些有關(guān)土壤多環(huán)芳烴污染的研究，國(guó)內(nèi)研究主要關(guān)注苯并芘的總量控制和生物降解方面，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)專門針對(duì)苯并芘在土壤中的吸附機(jī)理研究。因此，研究苯并芘在土壤中的吸附行為具有非常重要意義。本文研究了苯并芘在土壤中吸附動(dòng)力學(xué)特征，分析反響溫度對(duì)苯并芘在土壤中平均吸附速率和吸附量的影響。1材料與方法1.1試劑與儀器苯并芘(99.5%，標(biāo)準(zhǔn)品，德國(guó))，甲醇ar級(jí)，天津四化，thz-恒溫振蕩器江蘇太倉(cāng)，離心機(jī)siga，3k15，德國(guó)，rf-10axl熒光檢測(cè)器，島津l-20ad高效液相色譜儀。1.2試驗(yàn)土壤本次試驗(yàn)采用的土壤取自河北省石家莊周邊的農(nóng)田土，取樣

5、深度為4050。采集到的土壤去除碎石、敗葉等雜物，在空氣中自然風(fēng)干，過(guò)1篩備用。土壤樣品的物理化學(xué)性質(zhì)見表1和表2。table1physialandheialprpertiesfsilsaples陽(yáng)離子交換量/lkg-1ph值含水量%土壤粒徑分布/22202222.928.772.09.1529.7661.09成份n.2p.2.5ti.2si.2al.2.3fe.2.3gana.2k.2含量%0.090.440.5663.5011.274.062.367.211.742.47土壤的陽(yáng)離子交換量采用中性乙酸銨法測(cè)定；土壤ph值采用電位測(cè)定法測(cè)定土水比為12.5；含水量通過(guò)在105下烘612h確定

6、；土壤粒徑分布用馬爾文2000激光粒度分析儀測(cè)定；土壤的黏土礦物成分和土化學(xué)成分在物化探研究所采用x熒光測(cè)定。1.3試驗(yàn)方法1.3.1吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，確定吸附試驗(yàn)的反響初始濃度在100500g/kg土壤之間，選取該濃度范圍，一方面根據(jù)土壤的吸附特性，另一方面也考慮到實(shí)際土壤的污染程度5-6。稱取1.00g土壤放入100l錐形瓶中，滅菌30in。取一定量的儲(chǔ)藏液稀釋配制成0.2g/l苯并芘溶液，取一定量配制好的苯并芘溶液傾入盛有已滅菌土壤的錐形瓶中，用錫箔紙密封瓶口，橡皮筋固定，放入thz-恒溫振蕩器中振蕩以分鐘計(jì)5in,10in,20in,30in,45in,60in,75in,90

7、in,105in,120in,180in,240in,300in,360in,420in,480in,540in?？刂普袷庮l率為200r/in，溫度為20.0。將錐形瓶中懸浮液傾入離心管中，放置到離心25in，轉(zhuǎn)速4500r/in。將離心好的上清液用液相色譜儀檢測(cè)。1.3.2不同溫度下吸附試驗(yàn)稱取1.00g土壤放入100l錐形瓶中，滅菌30in。取一定濃度的苯并芘溶液傾入盛有已滅菌土壤的錐形瓶中，用錫箔紙密封瓶口，橡皮筋固定，放入thz-恒溫振蕩器中，分別在20.0，25.0，30.0三個(gè)不同溫度下振蕩0.5h,1h,2h,3h,4h,5h,6h,7h?？刂普袷庮l率為200r/in。將錐形瓶中

8、懸浮液傾入離心管中，放置到離心機(jī)離心25in，轉(zhuǎn)速4500r/in。將離心好的上清液用液相色譜儀檢測(cè)。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1吸附速率曲線及方程土壤或沉積物對(duì)有機(jī)化合物的吸附主要存在著兩種機(jī)理7：吸附作用。土壤或沉積物的礦物組分依靠范德華力和各種化學(xué)鍵力而使有機(jī)物吸附在土壤外表，多是以物理吸附為主，這是因?yàn)橥寥滥z體具有宏大的比外表、外表能和帶電性雙電層構(gòu)造所決定的；分配作用。有機(jī)物在土壤有機(jī)質(zhì)(包括水生生物脂肪以及植物有機(jī)質(zhì)等)與水之間的分配作用，受到土壤(沉積物)有機(jī)質(zhì)組成和構(gòu)造的影響。兩種機(jī)理的共同作用下使得苯并芘在土壤中的吸附曲線規(guī)律見圖1。圖1吸附速率曲線fig.1adsrptinrat

9、eurves2.1.1吸附曲線呈非線性關(guān)系。2.1.3吸附平衡時(shí)間及最大吸附量確實(shí)定。2.2溫度的影響及活化能由熱力學(xué)方程和arrhenius公式可知，溫度是影響吸附速率和吸附量的一個(gè)重要因素。3個(gè)不同溫度下吸附曲線見圖2。圖2不同溫度下吸附曲線fig.2adsrptinurvesatdifferentteperatures3結(jié)論苯并芘在土壤中的吸附是由外表物理吸附和有機(jī)質(zhì)吸附兩者的共同作用，吸附速率會(huì)隨時(shí)間的增加逐漸減小，速率曲線符合對(duì)數(shù)方程。苯并芘在土壤中的吸附平衡時(shí)間為420in，最大吸附量為98.7g/g(土)。苯并芘在土壤中的吸附為放熱反響，溫度升高會(huì)減少土壤對(duì)苯并芘的吸附量、降低反

10、響平均吸附速率。參考文獻(xiàn):1dngra,leigslubilizatinandineralizatinfplyyliaratihydrarbnsbypseudnasputidaininthepresenefsurfatantj.jurnalfhazardusaterials,2022,(b96):15-27.2kiis,parkjs,kik.enhanedbidegradatinfplyyliaratihydrarbnsusingnninisurfatantsinsilslurryj.appliedgeheistry,2001,(16):1419-1428.3zhulz,fengsl.syne

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