林丹在水环境多固相共存体系中的吸附特征

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ananluo2009
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有机氯农药作为持久性有机污染物的典型代表,由于其高毒性、高生物富集性、难以生物降解等特点,一直是环境科学领域的热点研究问题之一。自然水体是一个复杂的生态体系,除水相外,各种固相物质是自然水体的必要组成部分。吸附被认为是污染物在环境介质中进一步发生其他迁移转化作用的关键性步骤。生物膜、悬浮颗粒物和表层沉积物对各种污染物的吸附作用对其在自然环境中的迁移转化和最终归宿有很大影响。本文研究了自然水体中生物膜、悬浮颗粒物和沉积物对典型持久性有机污染物林丹的吸附特征,对比分析了三种固相物质对林丹吸附动力性和吸附热力学特征的差异,讨论了固相物质的结构组成与其吸附林丹特征的关系,探讨了固相物质吸附林丹可能存在的作用机制。同时考查了砷(Ⅴ)和铬(Ⅵ)阴离子基团对其吸附能力的影响。最后,本文还对固相物质在多相共存体系中吸附林丹的相互作用进行了研究。研究结果表明,三种固相物质的吸附动力学过程符合准二级动力学方程,相关系数均在0.99以上。三者的初始吸附速率表现为沉积物﹥悬浮颗粒物﹥生物膜。生物膜对林丹的吸附等温线符合线性分配模型,表现出良好的线性关系。沉积物与悬浮颗粒物吸附等温线符合Freundlich模型,相对于生物膜,它们的吸附等温线表现出更明显的非线性。三种固相物质吸附能力为:生物膜﹥悬浮颗粒物﹥沉积物,该吸附能力与其TOC含量大小一致。在固相物质共存体系中,三种物质吸附林丹的过程中存在相互抑制的作用,当林丹初始浓度较低时,抑制作用表现的尤为明显,随着林丹初始浓度的增大,这种抑制作用逐渐变弱。三种固相物质共存体系中,生物膜和悬浮颗粒物之间的相互抑制作用最为明显。模拟自然环境条件下,砷(Ⅴ)和铬(Ⅵ)阴离子基团均不同程度的抑制了固相物质对林丹的吸附能力。其中,对生物膜的抑制作用最强,对表层沉积物最弱。相同质量浓度下,砷(Ⅴ)阴离子基团对固相物质吸附作用的抑制效果比铬(Ⅵ)强。
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