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《上海交通大学》 2008年
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硝基苯污染土壤的混合表面活性剂增效修复技术研究

张又弛  
【摘要】: 混合表面活性剂增效修复技术作为一种新兴的土壤有机污染修复技术,主要是利用表面活性剂溶液对疏水性有机污染物的增溶和增流作用来促使吸附在土壤粒子上的有机污染物解吸及溶解、并最终迁移出土壤环境。本文以硝基苯为目标污染物,选取3种典型表面活性剂(阳离子型CTAB、阴离子型SDBS、非离子型Tween80),在研究单一表面活性剂在土壤粒子上的吸附机理及其对硝基苯在土壤粒子上吸附行为的影响的基础上,进一步探讨了混合表面活性剂的混合比例对硝基苯在土壤粒子上吸附的影响机理,并进行了混合表面活性剂对硝基苯污染土壤的增效修复实验,以期寻求表面活性剂修复土壤有机污染的最佳方法,为土壤环境保护和污染修复提供参考。 1)单一表面活性剂在土壤粒子上的吸附行为表明:上述3种表面活性剂在土壤粒子上的吸附均在各自的临界胶束浓度(CMC:Critical micelle concentration)附近达到饱和,其饱和吸附量为CTAB SDBS Tween80。在表面活性剂浓度较低时,这3种表面活性剂分别通过静电引力(CTAB)、氢键(Tween80)、疏水和静电作用(SDBS)在土壤粒子上形成表面半胶束(单层吸附)。随着表面活性剂浓度的增加,均可进一步通过疏水作用在土壤粒子表面形成亲水性表面胶束(双层吸附)。当硝基苯添加后,这3种表面活性剂在土壤粒子上的吸附量均有增加。当SDBS和Tween80同时存在时,两者的吸附量均有所下降。 2)硝基苯在土壤粒子上的吸附实验表明:在0-25 mg/L浓度范围内,硝基苯在土壤粒子上的吸附量与溶液中平衡浓度之间存在较好的线性关系,表明硝基苯在土壤中的吸附机理以分配作用为主。当共存表面活性剂浓度较低时,表面活性剂在土壤粒子上的吸附增加了硝基苯在土壤粒子表面的分配作用,硝基苯的吸附量随着共存表面活性剂浓度升高而升高;而当表面活性剂浓度较高时,由于溶液中表面活性剂单体、二聚体及三聚体对硝基苯的吸附作用以及溶液中形成的表面活性剂胶束的增溶作用,硝基苯吸附量随表面活性剂浓度升高而降低。在3种表面活性剂中,SDBS对硝基苯吸附量的抑制效果最为明显。当混合表面活性剂的混合比(SDBS:Tween80)为0.4:0.6和0.6:0.4时,混合表面活性剂对硝基苯在土壤粒子表面吸附量的降低效果最为显著。 3)单一表面活性剂对硝基苯污染土壤的增效修复实验表明,3种表面活性剂均具有一定的增效洗脱作用,增效顺序为: SDBS Tween80 CTAB,这可归因于SDBS在土壤粒子上的饱和吸附量最低、胶束稳定性最高以及对硝基苯具有最好的增溶作用。 4)混合表面活性剂对硝基苯污染土壤的增效修复实验表明,由于更易于在溶液中形成稳定的混合胶束,因而混合表面活性剂对硝基苯污染土壤具有较好的修复效果,特别是当混合比(SDBS:Tween80)为0.6:0.4时增效修复效果最佳。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X53

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