黑碳对有机污染物环境行为的影响

黑碳是化石燃料及生物质不完全燃烧的产物,广泛分布于大气、水体、土壤、冰雪等环境介质中。鉴于黑碳在气候效应、大气质量以及人体健康等方面的重要影响,近几十年来引起了研究者的关注。本文综述了黑碳的来源、性质及其在多种环境介质中的浓度,并重点阐述了黑碳对有机污染物吸附及降解作用的影响,这有助于揭示黑碳在有机污染物环境归趋及其生物可利用性方面的重要作用,也可为全球气候变化和环境污染防治提供理论依据。     

烯酰吗啉在土壤中的吸附及机理

对烯酰吗啉在红土、黑土、潮土3种土壤中的吸附行为及其机理进行研究,并探讨了吸附时间、浓度、pH值对吸附的影响.结果表明,烯酰吗啉在3种土壤中的吸附行为能较好地符合Freun-dlish吸附等温式,拟合度均在0.99以上;影响土壤吸附的主要因素是土壤pH值;吸附常数Kf与pH值显示出较好的相关性(r=0.95);土壤对烯酰吗啉吸附量随着土壤pH值增高而降低;腐殖酸对烯酰吗啉吸附起决定作用,烯酰吗啉与腐殖酸发生电荷转移,并能与腐殖酸羟基形成氢键.     

黑碳对沉积物和土壤中乙草胺吸附作用

黑碳是自然界普遍存在的物质,它对持久性污染物的迁移转化有重要影响.研究了沉积物和土壤中的黑碳在农药乙草胺吸附行为中的作用.结果表明:乙草胺在黑碳上的初始吸附符合一级动力学模型.在黑碳与有机碳相对含量较低(fBC/fOC=0.02～0.09)时,非黑碳的有机碳对吸附起主要作用.在黑碳与有机碳的相对含量较高(0.30～0.61)时,黑碳对吸附起主导作用,黑碳相对含量越高,对KOC影响越大.同时,建立了乙草胺吸附体系中KOC与fBC之间的关系模型用于预测不同黑碳含量的天然吸附剂对乙草胺的吸附能力.     

活性炭处理的腐殖酸对锌离子的吸附研究

用正交实验研究了活性炭处理稀碱腐殖提取液，同时进一步研究腐殖酸对Zn^2 的吸附条件及吸附性能．研究发现，在实验条件下，腐殖酸几乎不能被活性炭吸附，而且腐殖酸对Zn^2 的吸附率可达99．65％，吸附基本属于Langmuir型，吸附的最佳条件是等量的Zn^2 和腐殖酸在PHl3，45℃，1h．     

土壤腐殖酸的提取及其对241Am的吸附

用稀碱法从核废物填埋场的土壤中提取腐殖酸，并用此腐殖酸对241Am进行吸附实验.结果表明，当241Am初始浓度为0.26～2.7×10-7 mol/L，溶液pH为2～3时，腐殖酸对241Am有明显的吸附，其吸附率达90%以上；接触时间4h基本达到平衡，241Am浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式；0℃～40℃范围内，温度对吸附无显著影响；Fe3+、EDTA和柠檬酸根等离子或基团能使腐殖酸对241Am的吸附率显著降低，而Ca2+、PO43-和SO42-等离子或基团对吸附无明显影响；溶     

腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附动力学与热力学研究

为了了解腐殖酸钛盐对铀在土壤中迁移的影响,本研究通过一系列静态吸附实验,开展了在不同pH、接触时间、温度和初始铀质量浓度等条件下,腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附研究,并进行了动力学和热力学分析。实验结果表明溶液pH值和初始铀质量浓度是影响腐殖酸钛盐吸附铀(VI)的重要因素,吸附量随着初始铀质量浓度的增加而增大,且在pH=6时吸附效果最佳,吸附量为34.75 mg/g,吸附平衡时间约为90 min。腐殖酸钛盐对铀的吸附动力学符合准二级动力学模型,即吸附主要是化学吸附。吸附热力学研究发现腐殖酸钛盐对铀的吸附符合Freundlich模型,表明吸附是多层吸附;腐殖酸钛盐对铀的吸附是一个自发的吸热过程,即温度升高有利于吸附作用。     

硅藻土对腐殖酸的吸附动力学研究

利用准一级动力学模型、准二级动力学模型、Elovich模型和双常数模型对硅藻土吸附腐殖酸进行动力学拟合,利用Langmuir、Freundlich、Temkin和Koble-Corrigan模型对硅藻土吸附腐殖酸进行热力学研究.动力学研究结果表明,与其他模型相比,线性准二级动力学模型更适合于描述硅藻土对腐殖酸的吸附,该吸附反应为化学吸附;热力学研究表明,Langmuir方程更加适合描述硅藻土对腐殖酸的吸附行为,ΔH0为正值,表明该吸附反应为吸热反应,ΔG0为负值,表明该吸附过程可自发进行.     

滩涂沉积物中腐殖酸对铬(Ⅵ)的吸附特性分析

滩涂环境系统在沿海近岸水体环境中占有重要地位,其沉积物中的腐殖物质具有很高的反应活性和较强的吸附性能,对排入其中的重金属的迁移转化过程有重要的影响.本文以渤海北塘河口的滩涂沉积物为研究对象,提取其中的腐殖酸,对水溶液中铬（Ⅵ）离子进行了吸附平衡曲线、吸附等温线以及pH对吸附特性影响的分析研究.结果表明：0.1g的腐殖酸在室温条件下,当水中Cr（Ⅵ）离子的浓度为1 000 mg/L时可达到吸附饱和,吸附量为34.88 mg/g;腐殖酸对Cr（Ⅵ）离子的吸附符合L型等温吸附方程.pH对腐殖酸吸附Cr（Ⅵ）离子的能力有显著的影响作用：当pH〈5时,腐殖酸对Cr（Ⅵ）的吸附保持相对较高水平;当pH 5-8时,腐殖酸对Cr（Ⅵ）的吸附能力则随着pH的上升而急剧下降;当pH〉8,腐殖酸对Cr（Ⅵ）的吸附能力接近为零.     

微波法制备的煤基活性炭对芘吸附行为的研究

持久性有机污染物多环芳烃(PAHs)由于其难生物降解的特性对环境造成了极大的危害,本研究以新疆丰富的煤炭为原料,采用微波法制备煤基活性炭(CAC),并利用其吸附性能对典型PAHs芘进行吸附去除,研究各因素对吸附的影响。结果表明:随着温度的升高,吸附率和吸附量降低;随着CAC用量的增加,吸附率升高,吸附量降低;随着溶液初始浓度的增加,吸附率降低,吸附量增大,而溶液的初始pH和转速对吸附影响较小;在温度25~55℃之间探讨了其吸附等温线及吸附动力学,Langmuir模型和拟二级动力学模型可很好地描述吸附行为,表明CAC对芘的吸附属单分子层吸附且吸附过程存在化学作用;CAC对芘的吸附量高达88.08 mg/g,具有良好的吸附作用,表明利用CAC可控制PAHs对环境造成的污染。     

堆肥腐殖酸吸附铅离子的影响及其机理研究

从堆肥样中提取腐殖酸,并对其进行表征;以重金属铅为研究对象.考查堆肥腐殖酸对铅离子的吸附情况.研究其吸附机理.结果表明,不同固液比条件下,堆肥腐殖酸对铅离子的吸附都服从Langmiur吸附规律,本实验条件下,1/500为最佳固液比;傅里叶红外检测表明,铅离子主要与腐殖酸中的羧基和酚羟基发生配位键和.     

Factors affecting potassium fixation in seven soils under 15-year long-term fertilization

Potassium （K） fixation by seven soils, including black soil, fluvo-aquic soil, grey desert soil, loess soil, paddy soil, red soil and purple soil, was determined by laboratory simulation under a fifteen-year-period of long-term fertilization. Factors affecting soil K fixation were then discussed by factor analysis and stepwise regression. Magnitude of soil K fixation rate was as follows： the black soil 〉 the purple soil 〉 the loess soil 〉 the fluvo-aquic soil 〉 the paddy soil 〉 the grey desert soil 〉 the red soil. Our results showed that soil K fixation capacity was significantly affected by the clay mineral types in the soils. Potassium fixation capacity of soils, whose 2：1 layer silicates were dominant minerals, was affected by two components extracted by the method of principal component analysis： the first including soil available K, slow available K and K^＋ saturation, and the second including cation exchange capacity （CEC）, soil organic matter （SOM） and 〈0.002 mm clay contents. Potassium fixation rate was mainly affected by K^＋ saturation and CEC with lower added K concentration （from 0.4 to 1.6 g/L）, and by K^＋ saturation and 〈0.002 mm clay content with higher added K concentration （from 2.4 to 4.0 g/L）.     

五种土壤胶体对重金属镉的吸附特征研究

土壤胶体作为土壤中最细微、最活跃的部分,在土壤对重金属的累积方面起主要作用.研究不同土壤胶体对镉的吸附-解吸行为、化学形态转化等的影响,有利于摸清不同土壤类型中镉的迁移性和生物危害性,对开展区域农田镉污染修复有重要意义.本文选取蒙皂石、高岭土、针铁矿、氢氧化铝、腐殖酸五种土壤中常见的胶体,探究不同土壤胶体对镉的吸附特征.结果表明:(1)五种胶体对镉的吸附均属于单分子层吸附,蒙皂石能快速吸附大量的镉,但吸附的镉不稳定,解吸率最高;腐殖酸和针铁矿吸附的镉解吸率较低.吸附-解吸实验结果显示,五种土壤胶体对镉的保留吸附量为:腐殖酸(41.38 mg/g)针铁矿(24.95 mg/g)高岭土(19.43 mg/g)蒙皂石(15.06 mg/g)氢氧化铝(10.84 mg/g).(2)镉的形态分析结果显示,蒙皂石和高岭土吸附的镉大多以可交换态存在,针铁矿和腐殖酸吸附的镉形态较稳定,除针铁矿外,残渣态含量均较低,形态分析结果与吸附-解吸实验结果一致.(3)pH对于五种胶体吸附镉的影响程度大小为:腐殖酸针铁矿高岭土蒙皂石氢氧化铝.     

腐植酸核磁共振波谱的研究——几种甲基化腐植酸中各类碳的T_1值和相对含量

采用PRFT法估测了四种甲基化腐植酸中各类碳的纵向弛豫时间T_1值的范围。指出利用~13C—NMR波谱进行腐植酸结构定量研究时,脉冲重复时间PR设5～10秒为宜。T_1值较小说明腐植酸的分子量较大。记录了八种甲基化腐植酸的NNE~(13)-NMR谱图,并进行了定量估算,除巩县风化煤黄腐酸有明显的醌基吸收信号外,其它各样品均无明显醌基吸收,但芳碳信号都十分明显。数据表明,芳香碳及芳香碳与脂肪碳的比例均按土壤腐植酸、泥炭腐植酸、褐煤腐植酸、无烟煤腐植酸的次序递增,而脂肪碳含量则按相同的次序递减。     

生物质炭对黑土磷吸附-解吸特性的影响

利用平衡法研究添加不同质量分数的3种生物质炭(玉米秸秆、稻壳和松木)对黑土中磷吸附和解吸特性的影响.结果表明:随着生物质炭添加质量分数的增加,生物质炭对黑土中磷的吸附量先增加后减少,当添加质量分数为1.2%时,黑土对磷的吸附量最大;添加不同生物质炭对黑土中磷的吸附能力影响顺序为:松木玉米秸秆稻壳;添加松木生物质炭的黑土对磷的实际最大吸附量为0.697mg/g;添加生物质炭的黑土对磷的吸附量和解吸量均随加入磷溶液质量浓度的增加而增加,但增加幅度逐渐变小;添加生物质炭的黑土对磷的等温吸附曲线符合Langmuir吸附方程.     

天然沸石对水中左氧氟沙星的吸附及其影响因素

以天然沸石(NZ)作为去除水中左氧氟沙星(LEV)的吸附剂,通过静态吸附实验结合XRD、FT-IR和XRF等表征手段,针对NZ的结构及其对LEV的吸附效果、吸附机理进行探讨,并研究环境因素(包括腐殖酸和氨氮等)对吸附效果的影响.结果表明:XRD分析揭示了所用的NZ为斜发沸石;在LEV初始质量浓度为20 mg/L时,吸附达到饱和,最佳pH为6.5,吸附过程符合Langmuir模型,最大吸附容量为23.65 mg/g;吸附机理是离子交换和氢键作用;腐殖酸和氨氮的存在均使LEV的吸附量显著下降,推测主要是位点竞争和静电竞争抑制了NZ对LEV的吸附.     

水稻土对有机、无机磷吸附解吸的特征

选用3种典型水稻土,在室内模拟研究了不同水稻土对无机磷和有机磷的吸附、解吸特征。结果表明,对磷酸二氢钾和磷酸肌醇的吸附方面,3种土壤吸附能力从大到小依次为：红田土、黄泥土、潮沙土,并且对不同存在形式磷的吸附大小均为有机磷大于无机磷。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能较好地拟合对无机磷和有机磷的吸附,且均达到显著相关。比较不同土壤的3种模拟参数,对于无机磷的吸附表征,Langmuir方程拟合较好,而对有机磷吸附的表征,Temkin方程拟合较好。3种水稻土对有机磷和无机磷的解吸量与吸附量均呈明显的指数相关关系,3种土壤解吸量从大到小依次为：潮沙土、黄泥土、红田土。磷的吸附随着离子强度的增加而增加。     

不同土地利用方式对苏打盐碱土水溶性有机物荧光特性的影响

利用三维荧光光谱技术考察吉林省西部不同土地利用方式(草原、旱田和水田)对苏打盐碱土水溶性有机物荧光特性的影响.结果表明:水田中有机物质的质量比最高,为27.08g/kg,草原中有机物质的质量比最低,为21.63g/kg;水溶性有机物(WEOM)的质量比为水田旱田草原,芳香化程度为草原水田旱田,其值分别为3.90,3.79,3.31L/(mg·m);WEOM三维荧光光谱在区域Ⅲ和区域Ⅴ的荧光强度最高;WEOM荧光区域积分值为类腐殖酸类富里酸类溶解性微生物的代谢产物类色氨酸蛋白质类酪氨酸蛋白质;类富里酸质量比为草原旱田水田,类溶解性微生物代谢产物的质量比为水田旱田草原,类腐殖酸质量比为旱田草原水田.即不同土地利用方式对土壤中WEOM的质量比和组成影响显著.     

铬在土壤及其组分中的吸附行为

运用火焰原子吸收法跟踪,对三价铬离子在暗棕壤及其组分中的吸附行为进行研究,表明8 h暗棕壤对铬的吸附可达平衡。选择Freundlich方程对吸附实验的数据进行拟合,可见暗棕壤、胡敏酸、矿物质三者之间对铬的吸附量的关系为胡敏酸>暗棕壤>矿物质,在实验条件下胡敏酸对铬的吸附属于线性分配吸附,其余属于非线性分配吸附。研究了pH值对暗棕壤吸附铬的影响。pH值小于7.0时,暗棕壤对铬的吸附量随着pH值的增大而增加;pH值大于7.0时,三价铬离子完全以氢氧化物的形式沉淀于吸附质上,故此条件下暗棕壤对铬的吸附量不受pH值的影响。