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多壁碳纳米管原位固定沉积物中六六六和滴滴涕的研究

郭妍妍  
【摘要】:有机氯农药(OCPs)是典型的难降解持久性有机污染物(POPs),能在环境中持久地存在,具有高毒性、致畸性和致癌性,对生物体和生态系统造成威胁。六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)是两种常见的广谱杀虫剂,曾被大量使用,在环境中大量残留。沉积物作为POPs的主要归宿环境之一,能够持久地向水中提供污染物。沉积物中的HCHs和DDTs可通过解吸、再悬浮等作用再次进入水体,对人类健康和生物有机体再次造成威胁。传统的污染沉积物处理技术能耗大、费用高,甚至可能破坏底栖生物的生存环境,因此,高效安全的污染沉积物处理技术需要被发展。近年来,原位固定技术被认为是一种高效的污染沉积物处理技术,原位固定技术是将具有高吸附性能的材料加入到沉积物中以达到将污染物固定在沉积物中、减少污染物的生物利用性的目的。本实验探究了多壁碳纳米管作为原位修复吸附剂对沉积物中HCHs和DDTs的固定效果,并考察了多壁碳纳米管对沉积物中HCHs和DDTs的植物毒性的影响。物理化学实验(液相平衡实验、被动采样膜(SPMD)实验和静置通量实验)评估了多壁碳纳米管对HCHs和DDTs的固定效果,与控制对照组相比,多壁碳纳米管处理过的沉积物液相中、SPMD以及上覆水中的HCHs和DDTs呈现了较大的减少量。同时,修复效果随多壁碳纳米管剂量的增加、粒径的减少和接触时间的延长而改善。植物毒性实验表明碳纳米管降低了沉积物中HCHs的植物毒性,减少了 HCHs对植物种子(萝卜和绿豆)幼期根生长的抑制作用。本研究表明沉积物中多壁碳纳米管的加入减少了沉积物向水中释放的HCHs和DDTs,从而降低了 HCHs和DDTs的生物利用性,降低了对生态系统和人类的风险。研究表明多壁碳纳米管是一种潜在的原位修复材料。


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