外源DOM对不同极性有机污染物吸附行为影响实验研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wumujiayou
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外源性溶解性有机质(DOM)对有机污染物在土壤中的吸附行为有显著影响。为探究DOM对典型PPCPs类有机污染物吸附的影响及主控因素,本研究以疏水性有机物卡马西平(CBZ)和极性有机物磺胺甲恶唑(SMX)作为目标污染物,以蒙脱土作为吸附介质,以商用腐殖酸制备DOM代表外源有机质,开展静态吸附实验,结合红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等表征手段,探索DOM对PPCPs类有机污染物吸附的影响及机理。论文主要取得以下结论:(1)吸附批实验结果表明,有机物极性差异使得DOM对其吸附影响截然相反,SMX吸附被抑制,CBZ吸附则随其浓度升高由抑制转为促进;分析表明,极性差别导致有机物与介质表面和DOM的亲和力不同为主因。加入DOM后,竞争吸附、增溶作用、累积吸附与共吸附均会发生,但因有机物极性不同导致体系中的主导作用不同。DOM与SMX以竞争吸附占主导;低浓度CBZ与DOM以竞争吸附和增溶作用为主;而高浓度CBZ与DOM则发生共吸附或累积吸附。(2)DOM对有机物的吸附影响还受到浓度控制。荧光光谱表征表明,低浓度CBZ与DOM存在竞争吸附或增溶作用,CBZ吸附等温线为L型,吸附被抑制。高浓度CBZ可与DOM形成复合体共同吸附于介质表面;此外吸附于蒙脱土的DOM改变可吸附剂性质,促进CBZ发生累积吸附,吸附等温线为S型,吸附被促进。SMX极性较强,与DOM的亲和力比在介质表面高,无论其浓度高低,SMX更倾向与DOM分子结合,且红外光谱显示SMX-DOM复合体极性高,共吸附的比例小,使得SMX吸附不随其浓度变化始终受到抑制。(3)污染物极性和浓度是造成DOM对污染物吸附影响差异的主因,而DOM分子量与浓度变化对污染物吸附影响较小。随加入DOM分子量的提高,疏水性增强,与SMX竞争吸附点位的能力提高,抑制作用增强。而DOM对CBZ吸附的影响随分子量提升而变大,共吸附与累积吸附随之增强;DOM浓度越高对SMX或低浓度CBZ吸附的抑制程度越低,对高浓度CBZ吸附的促进作用越强。原因在于SMX或低浓度CBZ与DOM不仅存在竞争吸附作用,也存在共吸附作用,DOM浓度越高,共吸附作用越强。
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