二维流场条件下饱和石英砂介质中低浓度鼠李糖脂对十二烷的增溶

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地下水作为人类自然资源的一部分,为我们人类提供着非常宝贵的饮用水源。然而,随着工农业飞速地发展,在全世界范围内地下水环境均表现出不同的恶化趋势。地下水污染,特别是有机污染,其具有性质稳定、不易降解,并且具有较强的毒性等独特的物理化学性质,已经给人类的生存环境带来了极其严重的威胁。表面活性剂通常被用来去除水体中的有机污染物,之前的研究主要讨论高浓度表面活性剂对污染物的去除效果,但是用高浓度表面活性剂去除有机污染一方面成本较高,另一方面其高浓度表面活性剂本身也是一种污染。  在本文的研究中,我们主要探讨了在一个二维砂箱中,低于临界胶束浓度(CMC)的单-鼠李糖脂在饱和多孔介质中对于十二烷增溶的影响。为了更加真实地模拟地下环境,我们选用石英砂作为多孔介质,人工地下水作为背景溶液。化学表面活性剂 SDBS、TritonX-100以及化学溶剂乙醇也被选用来去除十二烷,以此来比较生物表面活性剂单鼠李糖脂、化学表面活性剂以及化学助溶剂的增溶效果。  本文研究的实验结果表明,单鼠李糖脂在浓度低于 CMC时能够增加十二烷的溶解。实验过程中单鼠李糖脂采用的浓度是50、100、210μM,这些浓度足够低,不足以造成十二烷在多孔介质中流动。单鼠李糖脂在多孔介质中产生阻滞的结果以及流出液粒径的测定结果表明这种增溶是基于低于CMC浓度下聚集体的形成机理,并且聚集体的增溶作用要远远大于助溶剂的增溶作用。对比于化学表面活性剂,生物表面活性剂鼠李糖脂对于十二烷的增溶是更加高效的。本研究提出了一种更加实用的方法,即在表面活性剂提高含水层修复技术中,可以应用低浓度鼠李糖脂来去除有机污染物,这种方法能够克服使用高浓度表面活性剂去除污染物的缺点。
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