【摘 要】
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再生水回灌地下水是缓解我国水资源短缺的有效途径之一。然而在回灌过程中,再生水中的消毒副产物可能会穿透土壤包气带,进而对地下水造成污染。目前,由于塑料制品在工业及日常生活中的广泛应用,大量废弃塑料被排放到环境介质中,在农田、海岸、河道底泥等均被检出。本研究选取了典型消毒副产物2,4,6-三溴苯酚（TBP）和常用塑料制品聚乙烯（PE）作为研究对象,研究了原始PE和老化聚乙烯（APE）微塑料（MPs）存
【基金项目】
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国家自然科学基金“再生水回灌地下水过程中极性卤代消毒副产物在土壤中迁移转化机制研究”（项目号 51808031）；
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再生水回灌地下水是缓解我国水资源短缺的有效途径之一。然而在回灌过程中,再生水中的消毒副产物可能会穿透土壤包气带,进而对地下水造成污染。目前,由于塑料制品在工业及日常生活中的广泛应用,大量废弃塑料被排放到环境介质中,在农田、海岸、河道底泥等均被检出。本研究选取了典型消毒副产物2,4,6-三溴苯酚（TBP）和常用塑料制品聚乙烯（PE）作为研究对象,研究了原始PE和老化聚乙烯（APE）微塑料（MPs）存在下,TBP在土壤中吸附解吸规律、及影响因素,并采用柱试验模拟再生水回灌,探究了PE及APE对TBP迁移转化影响机制,为再生水安全利用及地下水风险防控提供理论与数据支撑。形成的主要结论如下:（1）TBP在土壤以及添加MPs土壤中的吸附实验结果表明,土壤对TBP的吸附是一个快速的过程,吸附在12 h达到平衡,前2 h为快速吸附阶段;吸附动力学对二级动力学方程拟合良好,相关系数R~2可达0.99;加入MPs后的土壤对TBP的吸附量有所降低,这会增加TBP在土壤中向下迁移的能力,增加污染地下水的风险。三种土壤对TBP的吸附热力学结果可以很好地拟合Henry和Freundlich模型（R~2＞0.94）,但对Langmuir模型的拟合效果较差（R~2＜0.9）,表明土壤对TBP的吸附不是单层的,而是比较复杂的多层吸附。（2）分析了土壤中MPs存在的情况,以及MPs对土壤吸附污染物的影响,制备了APE。通过SEM、XRD、FTIR、XPS等分析方法,证明了APE生成了含氧官能团,具体官能团为羰基和羟基。通过理论计算的方法解释了MPs影响土壤吸附TBP的机理,MPs与TBP之间主要为范德华力和互斥作用力,这表明MPs并没有与TBP发生明显吸附作用。计算了PE、APE和TBP与土壤之间的吸附能,结果表明MPs与土壤间存在吸附能,说明MPs通过竞争吸附的机制对土壤吸附TBP产生影响,且PE较之APE,对土壤吸附TBP的威胁更大。（3）结合吸附试验的结果,构建了不同的土柱系统进行实验,获取了TBP浓度随淋溶时间及土壤深度的变化规律,结果表明添加MPs后的土壤对TBP的滞留因子会降低,但土柱的过水量也会下降,因此会延长TBP穿透土柱的时间。添加MPs后土壤的微生物群落丰度会有所提高,其主要菌门为变形菌门和放线菌门。此外构建了TBP浓度随深度变化的运移模型,为TBP在土壤中迁移转化规律提供了理论依据。
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