羟丙基-β-环糊精对土壤中多氯联苯的洗脱研究

摘要

本文论述了羟丙基-β-环糊精对土壤中多氯联苯的洗脱研究。 多氯联苯（PCBs）作为持久性有机污染物（POPs）中最重要的物质之一，又是典型的环境内分泌干扰物（EDCs），它的环境问题已成为各国政府、管理部门、学术界以及公众关注的焦点。因此，研究如何去除土壤中的PCBs 具有重要的意义。 鉴于此，在已有的研究成果基础上，选用了一种环境友好试剂HPCD，通过小试摇瓶和中试柱实验，对HPCD 修复PCBs 污染土壤的效果进行了研究，并与SDS洗脱效果进行了对比分析。 HPCD 小试洗脱研究结果表明：洗脱效果受HPCD 浓度、土壤中有机质含量、洗脱液容量、洗脱温度、洗脱方式以及重复洗脱等因素的影响。实验发现：浓度越高，洗脱率越高，50g/L HPCD 的洗脱率为58.2％，比10 g/L HPCD 提高42.8％； 同浓度但不同溶液体积的HPCD，体积数越多，洗脱量越大，60mL10g/L HPCD 的洗脱率比10mL10g/L HPCD 的洗脱率提高18.9％；洗脱次数越多洗脱率越高，经过五次重复洗脱，50g/L HPCD 的洗脱率可以达到80.5％，比第一次洗脱率提高22.3％；升高温度、采用超声波振荡洗脱均可以一定程度地提高洗脱率；30℃比10℃时的洗脱量率最大提高了8.1％，经过超声振荡后洗脱率最大提高了11.1％；而增加土壤有机质含量将会减少HPCD 对土壤中PCBs 的洗提；另外还研究了PCBs 从土壤中的解吸动力学以及HPCD 在土壤上的吸附，粉状污染土壤中PCBs 的解吸速度快于颗粒状污染土壤的，而HPCD 在天然PCBs 污染土壤中会产生一定的吸附，15min 内HPCD 的浓度急剧下降，10g/L 的HPCD 变为4.82g/L，5g/L 的HPCD变为2.99g/L。通过HPCD 中试洗脱，实验结果发现：随着淋洗液HPCD 浓度增大，洗脱率增加；双蒸水、5g/L、10g/L HPCD 对柱子土壤中PCBs 的洗脱率分别为0.62％、8.42％、18.3％。 HPCD 与SDS 洗脱对比研究表明：5g/L HPCD 的小试和中试洗脱率分别为10％和8.42％，10g/L HPCD 的小试和中试洗脱率分别为15.4％和18.3％；而5 g/LSDS 的小试和中试洗脱率分别为4.3％和2.93％,10 g/L SDS 的小试和中试洗脱率分别为52％和21.6％；要达到相同的洗脱效果，所需要的HPCD 的量远大于SDS 的，但SDS 在柱子中土壤上的吸附较多，严重地影响了SDS 对污染土壤中PCBs 的去除效果，而HPCD 的中试柱洗脱与小试洗脱效果相当，是一种较为理想的PCBs污染土壤修复试剂。