表面活性剂及DOM对土壤中菲、芘解吸行为的影响因子初探.docx
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1、表面活性剂及De)M对土壤中菲、花解吸行为的影响因子初探王艮梅1,*,孙成21 .南京林业大学森林资源与环境学院,江苏南京2I0037;2.南京大学环境学院,江苏南京210093摘要:采用室内序批试验研究了-水体系中非离子型表面活性剂(TWeen80)和水溶性有机物(DOM)的投加次序、试验平衡时间及离子强度等环境因素对表面活性剂TWeen8()及DOM对污染土壤中菲、花解吸行为的联合效应。结果表明,表面活性剂Tween80和DoM都可促进菲、花的解吸,当两者同时加入体系时,菲、花的解吸率是对照的2.55-3.12倍(菲)和7.619.61倍(茂),两者之间存在协同效应;与两者同时加入相比,振
2、荡12h后加入TWeen80,菲、花的解吸率增加了1.813.3%(菲)和7.559.51%(莅),而振荡12h后加入DoM,菲、花的解吸率基本无变化;试验还证实,随着雷子强度的增加,体系中菲、花解吸率呈下降趋势,但不同处理间无明显的差异性。关键词:TWeen80;水溶性有机物;菲、荏;解吸作用;联合效应;影响因子中图分类号:X131.3文献标识码:A文章编号:1672-2175(2007)04-1108-05普遍认为,PAHs在土壤中极易被土壤胶体吸附HZ,在土壤中活性较低,难于迁移。然而大量研究表明表面活性剂及水溶性有机物(DoM,dissolvedorganicmatter)可以明显提高
3、土壤中PAHs及其他一些疏水性有机污染物的溶解性、解吸性和生物降解性田H,并进一步影响PAHs在环境中的迁移转化。然而,已有的研究主要集中于单一的研究表面活性剂、不同类型表面活性剂的各种组合或DOM对PAHs等疏水性污染物环境行为的影响在很多实际环境条件下表面活性剂和DOM可能同时存在,如未经处理的生活污水及工业废水以及污泥等的农地利用,那么它们又是如何影响疏水性污染物在环境中的行为?DOM和表面活性剂的环境行为是否受到影响?对环境中PAHS的行为影响又如何呢?HyUn-Hee(2002)等研究表面活性剂和De)M对PAHs表观溶解度联合作用时发现,非离子型表面活性剂TritOnX-100与D
4、OM对PAHs表观溶解度联合作用时表现为相加的效果,而阴离子表面活性剂SDS与DoM联合作用时则表现为拮抗的效果21。相反,Cheng和WOng(2006)研究发现,非离子型表面活性剂TWeen80和DOM对污染土壤中菲、茂解吸存在协同效应,菲、莅的解吸率分别比两者单独作用的相加结果高出16%和11%。仅有的研究结果从现象上表明,表面活性剂和DOM对环境中PAHs的行为存在交互作用。这种交互作用的机理是什么?一般认为表面活性剂及DOM在土壤中的吸附作用是控制它们环境行为的关键过程。这种吸附作用受试验过程中很多环境条件的影响。土一水系统中的pH、离子强度、吸附的平衡时间以及表面活性剂和DOM向系
5、统中投加的次序等是影响表面活性剂和DOM在土壤上吸附行为的重要环境因素。这些环境因素也必然会通过影响表面活性剂和DOM在土一水系统中的环境行为而对PAHs的行为产生一定的影响。因此,本文在现有研究的基础上,选用了农地中常用的两种代表性有机肥(猪粪和猪粪堆肥)的DOM和表面活性剂吐温(TWeen80)为材料,以菲(Phenanthrene)、花(Pyrene)为PAHs的代表,通过室内序批试验研究了表面活性剂及DOM的投加次序、试验平衡时间及离子强度对Tween80和DoM对PAHS解吸作用联合效应的影响。以期为PAHs污染土壤的修复以及其风险评估提供科学的理论依据,并进一步了解疏水性有机污染物
6、在环境的归宿。1材料与方法1.1 供试材料供试土壤采自香港绿田园农场0-15cm表层土样(非污染土),样品取回后风干,磨细,过Imm筛,保存备用,基本性质见表Io供试PAHs选用菲(分析纯)、花(分析纯)两种,购自AldrichchemicalCo.,纯度都为98%,菲、黄的分子量分别为178.23和202.26gmol,25C纯水中溶解度为1.2和0.12mgL,辛醇-水分配系数(IogKow)为4.45和4.8#川,买回后直接使用。供试的表面活性剂Tween80(分析纯),直接购于SigmaCo.,Tween80临界胶束浓度(CMC)为I5mgL1o供试有机物料为猪粪和猪粪堆肥,猪粪取自香
7、港嘉道理农场,猪粪堆肥为南京象山有机肥厂的猪粪堆制而成。表1供试土壤的基本理化性质,able1Thephysico-chemicalProPertieSofselectedsoil上4flH沙粒粉沙粘粒pHEC有机质,,./(gkg)/(gkg)/(gkg)H2O(HlO)/(scm,)/(gkgl)(2mm)土填砂填土5.8726.328.45093271641.2 菲、花污染土壤的制备将一定量的菲和黄溶于有机溶剂二氯甲烷(DCM)中,然后分别加入备用的土壤中,与土壤充分混匀,在室温下静置培养,待土壤中DCM完全挥发(约培养48h)后,样品保存备用。经正己烷测定,培养后的土壤中菲、花的含量分
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