河流水体和沉积物中PAEs的污染特征及吸附研究——以皂河和灞河为例

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环境激素是环境中存在的一类化学物质,也称为内分泌干扰物(EDCs),已经成为21世纪全球主要的污染物质。邻苯二甲酸酯(PAES)是环境激素中的一类,主要作为增塑剂。近年来,随着塑料工业的发展,土壤、地表水、大气、工业和生活废水以及固体废弃物中普遍存在着PAEs,并且在饮用水、人体体液、食品中也已检出。目前,PAEs已成为全球主要环境有机污染物之一,引起了世界各国的广泛关注。本文通过分析皂河、灞河水体和沉积物中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)四种物质的含量,并采用吸附法对皂河、灞河沉积物吸附DMP进行吸附动力学特征、吸附等温特征以及各因素对吸附行为的影响进行了研究。实验结果如下:  (1)河流中PAEs的污染特征分析。  ①皂河水体中∑4PAEs浓度为0.48-10.24 ug/L,灞河水体中的∑PAEs浓度为0.01×10-2-0.84ug/L,通过分析水体各种物质所占的百分比含量,以DMP为主要污染物质。与其他地区的河流进行比较,皂河水体中的PAEs浓度处于中等水平,灞河水体中PAEs的浓度相对较低。  ②皂河沉积物中∑4PAEs浓度为6.7-14.6 ug/g,灞河沉积物中∑4PAEs浓度范围是3.8-14.3ug/g,通过分析沉积物中各种物质所占的百分比含量,以DMP为主要污染物质。与其他地区的河流进行比较,皂河与灞河沉积物中PAEs的污染浓度相对较高。  (2)沉积物对DMP的动力学研究。三种初始浓度下皂河与灞河沉积物吸附DMP的过程均表现出“快速吸附,慢速平衡”的特征,在15h后达到平衡。四种动力学方程中准二级动力学方程最符合DMP在皂河与灞河沉积物上的吸附行为。  (3)沉积物对DMP的吸附等温研究。皂河与灞河沉积物对DMP的等温吸附过程均随DMP的平衡浓度的增加,吸附量的增长幅度由快后慢,最后均趋于平衡。三种等温吸附方程中Langmuir方程最符合皂河与灞河沉积物对DMP的吸附行为。  (4)吸附影响因素分析。设置不同的pH值时,皂河沉积物吸附DMP的平衡吸附量随着pH值的增大而减小,pH对灞河沉积物吸附DMP的平衡量没有多大影响。不同初始浓度对两种沉积物对DMP的平衡吸附量均呈现升高的趋势,但当DMP初始浓度增大到一定值后,吸附量将不再发生变化。
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