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重金属与表面活性剂共存对沉积物吸附有机物的复合效应

应珊婷  
【摘要】:本文评述了复合污染中有机物在土壤/沉积物上的吸附机理及影响吸附的主要因素,主要论述了共存物质(共存有机物、重金属)及环境条件对有机物吸附行为的影响,同时,总结了表面活性剂在土壤/沉积物上的吸附机理和吸附模型,探讨了影响表面活性剂吸附的因素,评述了表面活性剂对有机物在土壤/沉积物上吸附行为的影响及机理。 从重金属-表面活性剂-有机物的三元复合污染体系出发,通过正交实验,研究了重金属-有机物、有机物-表面活性剂、重金属-表面活性剂,两两之间的作用规律。在此基础上,重点探讨了重金属和阳离子表面活性剂共存对沉积物吸附有机物的复合效应,及复合污染中表面活性剂的作用和机理。 通过研究,揭示了复合效应与与体系pH、重金属种类和浓度和表面活性剂浓度之间的关系,初探了复合效应与有机物结构、疏水性的关系:复合效应随体系pH增大而减小,随重金属离子半径的减小而减小,且随重金属浓度增加而增大:随表面活性剂浓度增加而减小:随目标有机物疏水性的减小而增大。研究结论为后期建立复合效应与各影响变量的数学模型奠定了基础,进而为建立有机污染物区域性迁移模型提供依据,埘区域、流域型环境污染综合防治技术的发展具有重要意义。具体结论如下: (1) pb~(2+)与对硝基苯酚(PNP)在同一吸附点位存在竞争吸附;且竞争吸附作用与pb~(2+)的浓度成正比,并随pH的变化而变化。在pH4时,pb~(2+)的竞争吸附作用随pH增大而增大:当 pH4时,随pH增大而减小:随着pH继续增大,溶液呈现弱碱性时,竞争吸附作用不显。 (2) Pb(NO_3)_2的共存降低了阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)的临界胶束浓度(CMC),同时促进了CPC在沉积物上的吸附,这主要是由NO_3~-的反离子效应引起的,pb_(2+)与CPC在同一吸附点位不存在竞争吸附。 (3) 在Pb(NO_3)_2-CPC-PNP三元复合污染体系中,pb~(2+)与PNP之间的竞争吸附、CPC对PNP的增强吸附作用、NO_3反离子效应对CPC的促进吸附作用,同时存在。pb~(2+)的竞争吸附与CPC的增强吸附之间存在削弱效应。削弱效应值


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