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羟丙基-β-环糊精对土壤中多氯联苯的洗脱研究

刘宏  
【摘要】: 多氯联苯(PCBs)作为持久性有机污染物(POPs)中最重要的物质之一,又是典型的环境内分泌干扰物(EDCs),它的环境问题已成为各国政府、管理部门、学术界以及公众关注的焦点。因此,研究如何去除土壤中的PCBs具有重要的意义。在已有的研究成果基础上,本文选用了一种环境友好试剂HPCD,通过小试摇瓶和中试柱实验,对HPCD修复PCBs污染土壤的效果进行了研究,并与SDS洗脱效果进行了对比分析。 HPCD小试洗脱研究结果表明:洗脱效果受HPCD浓度、土壤中有机质含量、洗脱液容量、洗脱温度、洗脱方式以及重复洗脱等因素的影响。实验发现:浓度越高,洗脱率越高,50g/LHPCD的洗脱率为58.2%,比10 g/LHPCD提高42.8%;同浓度但不同溶液体积的HPCD,体积数越多,洗脱量越大,60mL10g/LHPCD的洗脱率比10mL10g/L HPCD的洗脱率提高18.9%;洗脱次数越多洗脱率越高,经过五次重复洗脱,50g/LHPCD的洗脱率可以达到80.5%,比第一次洗脱率提高22.3%;升高温度、采用超声波振荡洗脱均可以一定程度地提高洗脱率;30℃比10℃时的洗脱量率最大提高了8.1%,经过超声振荡后洗脱率最大提高了11.1%;而增加土壤有机质含量将会减少HPCD对土壤中PCBs的洗提;另外还研究了PCBs从土壤中的解吸动力学以及HPCD在土壤上的吸附,粉状污染土壤中PCBs的解吸速度快于颗粒状污染土壤的,而HPCD在天然PCBs污染土壤中会产生一定的吸附,15min内HPCD的浓度急剧下降,10g/L的HPCD变为4.82g/L,5g/L的HPCD变为2.99g/L。通过HPCD中试洗脱,实验结果发现:随着淋洗液HPCD浓度增大,洗脱率增加;双蒸水、5g/L、10g/LHPCD对柱子土壤中PCBs的洗脱率分别为0.62%、8.42%、18.3%。 HPCD与SDS洗脱对比研究表明:5g/L HPCD的小试和中试洗脱率分别为10%和8.42%,10g/LHPCD的小试和中试洗脱率分别为15.4%和18.3%;而5 g/LSDS的小试和中试洗脱率分别为4.3%和2.93%,10 g/LSDS的小试和中试洗脱率分别为52%和21.6%;要达到相同的洗脱效果,所需要的HPCD的量远大于SDS的,但SDS在柱子中土壤上的吸附较多,严重地影响了SDS对污染土壤中PCBs的去除效果,而HPCD的中试柱洗脱与小试洗脱效果相当,是一种较为理想的PCBs污染土壤修复试剂。


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