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吸附和解吸过程是决定土壤中有机污染物归趋的关键过程。它对有机污染物的迁移、转化、生物可利用性和毒性有着重要的影响。解吸过程特别是不可逆吸附控制着土壤中有机污染物的再次释放以及释放的速率和程度。因此,理解不可逆吸附的控制机理对于建立准确的污染物迁移归趋模型、制定有效的修复方案及合理进行生态风险评价具有重要意义。
本研究选取了三种天然土壤,用5％和10％的高锰酸钾氧化剂进行氧化处理后得到不同性质的土壤作为吸附剂,以多环芳烃类物质萘和菲作为目标污染物,通过实验室静态吸附和解吸实验,定性定量地研究了萘和菲在不同土壤中的吸附及解吸行为：采用双元平衡解吸(DED)模型对解吸结果进行了量化；并对比了氧化前后土壤理化性质的变化以及污染物的吸附解吸行为特征,探讨了不可逆吸附的控制机理。结论如下：
高锰酸钾氧化会降低土壤中的有机质含量,并改变土壤有机质组成。氧化后,土壤中腐殖酸和胡敏素的比例下降,而富里酸的比例则有不同程度的上升。氧化前后土壤中黑碳的含量变化很小；土壤的pH值、阳离子交换量、机械组成等理化性质也有所变化。
萘和菲在实验浓度范围内的吸附符合线性等温线,其平均logKOC值分别为2.80±0.14和4.10±0.14。吸附主要是在土壤有机质中的疏水性分配作用,土壤有机质含量是控制吸附的主要因素。
高锰酸钾氧化前后土壤中萘和菲的解吸均存在不可逆吸附现象,解吸呈现明显的两相过程。氧化后土壤中污染物的解吸迟滞系数有增加的趋势。解吸行为可以用DED模型较为准确的进行模拟。
高锰酸钾氧化处理污染土壤后,残余污染物的解吸行为与DED模型的预测值基本吻合,高锰酸钾氧化处理对不可逆吸附部分的性质无明显影响。
由于吸附和解吸表现出不同的规律和特征,表明解吸并不是吸附的完全可逆过程,两者存在不同的控制机制。并推测不可逆吸附的可能机理是土壤基质在吸附过程中或吸附后发生了结构上的改变,从而导致对污染物的物理捕获。