表面活性剂对有机污染物在多介质环境中迁移的影响

表面活性剂对有机污染物在多介质环境中迁移的影响

马战宇[1]2004年在《表面活性剂对有机污染物在多介质环境中迁移的影响》文中指出本文介绍了表面活性剂对污染物在多介质环境中的迁移转化及机理。总结了表面活性剂本身的结构和性质及其在土壤(沉积物)上的吸附特征;通过表面活性剂对土壤性质和溶液性质的影响,重点讨论了表面活性剂存在下,有机污染物和重金属在土壤(沉积物)/水介质间的迁移转化和生物可利用性及有机污染物亨利系数(H)的变化规律。 从复合污染的多介质环境出发,研究了表面活性剂对挥发性有机物(VOCs)在水/气界面分配的影响,重点探讨了在无扰动情况下,表面活性剂对VOCs在水面挥发的影响规律、机理及水中盐的影响。得到以下主要结论: (1)表面活性剂抑制VOCs在静水面挥发速率的主要原因是胶束的存在并增多,减小了VOCs的亨利系数,同时VOCs在液膜和液相中的浓度比(α)变小,其在液膜中的交换系数(k_L)减小。表面活性剂对VOCs的增溶能力越强,其对VOCs挥发的抑制作用越明显;相同表面活性剂对VOCs挥发的抑制作用与VOCs的辛醇-水分配系数(K_(ow))呈正相关。当表面活性剂以相同临界胶束浓度(CMC)的倍数存在时,亲水性的表面活性剂对降低萘的挥发速率的能力明显强于亲油性的表面活性剂。 (2)温度降低,表面活性剂对VOCs挥发的抑制作用变化不同,Brij30抑制挥发的临界浓度值降低,CTMAB(≤15℃)无抑制作用,SDBS受温度的影响很小。主要是不同温度时,表面活性剂溶解度的变化不同所致。盐的存在减小了SDBS的CMC,显着增强了SDBS对VOCs挥发的抑制作用,增强作用与盐的浓度和VOCs的K_(ow)均呈正相关。不同盐降低SDBS的CMC的作用与正离子的荷径比呈正相关。盐对表面活性剂CMC的影响与盐增强表面活性剂的抑制作用不呈相关性,原因是胶束的大小和数量均对表面活性剂抑制VOCs的挥发有重要影响。 研究了表面活性剂对水溶性较大的极性有机物在沉积物/水界面分配的影响,浙江大学硕士学位论文在所测浓度条件下,sDBs的存在,增大了沉积物上的Koc孔c*,促进了分配作用为主的苯胺和对硝基苯酚在沉积物上的吸附;分配作用的增大倍数与有机物的尺石,呈正相关。所测表面活性剂的浓度约低于和高于其1倍CMC时,表面吸附为主的苯酚在沉积物上的吸附量分别增大和减小;最大吸附量出现在表面活性剂约0.3倍CMC的浓度值;所测表面活性剂对苯酚在沉积物上吸附的抑制作用差别不大。

高敏苓[2]2006年在《绿麦隆在土壤多介质环境中的复合污染行为和生物可利用性研究》文中认为论文以取代脲类除草剂绿麦隆作为典型污染物,以叁嗪类除草剂阿特拉津和硫铵、尿素作为主要影响因素,在实验室条件下研究了绿麦隆在土壤多介质环境中的复合行为。论文的主要研究内容及结论包括:(1)绿麦隆在单一及复合体系中吸附等温线的研究。吸附动力学研究发现,绿麦隆在单一和复合体系中的吸附作用均存在快吸附和慢吸附两个阶段;在灭菌处理中绿麦隆的含量高于非灭菌处理,表明在吸附过程中存在着生物降解反应。(2)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在土壤中吸附作用影响的研究。研究发现,绿麦隆的吸附等温线均符合Freundlich等温方程。当阿特拉津与绿麦隆同时施入土壤,随着阿特拉津浓度的增加,绿麦隆吸附作用降低;当氮肥与绿麦隆同时施入土壤,土壤对绿麦隆的吸附作用增强,并随着浓度的增加而增加;而用去离子水、硫铵或尿素培养土壤6天后加入绿麦隆,其吸附作用降低。解吸实验表明,未经肥料预培养的土壤其解吸能力随氮肥浓度增加而增加;经过6天预培养后,绿麦隆从对照和氮肥处理土壤上的解吸能力无明显差别,而与未经培养的土壤相比,解吸能力增加。当绿麦隆与阿特拉津、氮肥同时存在时,其在土壤中的吸附行为不同于其在单一及二元复合体系中的吸附行为,表明当多种污染物共存时,其在环境中的行为更为复杂。(3)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在模型吸附剂中吸附作用影响的研究。实验表明,“玻璃质”有机质对绿麦隆具有较强的吸附作用,且当多种物质共存时存在竞争吸附作用,表明绿麦隆在土壤中的吸附是分配与竞争行为同时存在的。(4)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在不同层次土壤中降解作用的影响。实验发现,无论是在单一体系还是在复合体系中绿麦隆在深层土壤中的降解速率大于表层土壤,这表明土壤质地和有机质含量在绿麦隆的降解代谢行为中起着重要作用。当阿特拉津的浓度为0~10mg/kg时,阿特拉津对绿麦隆的降解起促进作用;当阿特拉津的浓度为10~20 mg/kg时,其对绿麦隆的降解起抑制作用,并随着浓度的增加,绿麦隆降解半衰期增加。硫铵和尿素施入土壤后,绿麦隆的降解速率降低,且绿麦隆在尿素处理土壤上的降解速率大于硫铵处理的土壤。(5)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在土壤中淋溶行为的影响。实验结果表明,阿特拉津加入土壤后,土体中绿麦隆的残留量降低。而当阿特拉津加入含有老化的绿麦隆的土壤后,绿麦隆在土壤中的淋溶损失降低。当硫铵、尿素与绿麦隆同时施入土壤,随着氮肥浓度的增加,绿麦隆的淋溶作用降低。当硫铵、尿素加入到含有老化的绿麦隆的土壤后,土壤中绿麦隆的残留量高于未老化土壤中绿麦隆的含量。阿特拉津加入土壤后,土体中绿麦隆的残留量增加。(6)绿麦隆、阿特拉津单一及复合体系对蚯蚓急性毒性效应的研究。实验表明,绿麦隆和阿特拉津均对蚯蚓产生毒性,且阿特拉津对蚯蚓的急性毒性大于绿麦隆,而且阿特拉津和绿麦隆的复合污染对蚯蚓具有明显的协同作用,并随阿特拉津浓度的增加,协同作用增强。复合体系中中毒的蚯蚓,体内SOD酶活性高于两种农药单一体系,并随阿特拉津浓度的增加,SOD酶活性增强。通过观察HE病理切片,发现绿麦隆和阿特拉津通过不同的作用途径对蚯蚓产生毒害。绿麦隆主要破坏蚯蚓的表皮细胞和肠道,而阿特拉津则通过破损蚯蚓消化道而使其致死。(7)不同有机溶剂对绿麦隆的萃取能力存在较大差异,其大小为:甲醇>甲醇:水>乙醇>丁醇。污染土壤老化108天后, 4种有机溶剂对土壤中绿麦隆的萃取能力明显降低。其中,乙醇对绿麦隆的萃取能力下降程度最大,约为38.61%~44.97%;丁醇次之,其萃取率下降了25.45%~34.63%;而甲醇和甲醇:水对绿麦隆的萃取率下降程度大致相当。

参考文献:

[1]. 表面活性剂对有机污染物在多介质环境中迁移的影响[D]. 马战宇. 浙江大学. 2004

[2]. 绿麦隆在土壤多介质环境中的复合污染行为和生物可利用性研究[D]. 高敏苓. 南开大学. 2006

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