典型多氯联苯在土壤中的吸附动力学及热力学研究

摘要

多氯联苯(PCBs)是一类在环境中广泛存在的持久性有机污染物(POPs)。土壤及沉积物是其在环境中的最终贮存场所，而吸附作用则是影响PCBs在土壤中迁移转化的重要因素。本文针对PCBs在土壤中的吸附动力学及吸附热力学进行了系统研究，分别建立了吸附速率曲线模型及吸附等温线模型，并在实验基础上识别了主要影响因素，对了解PCBs在环境中的污染状况、预测迁移转化规律以及环境污染的治理与控制等都具有重要意义。
　　 总结现有研究方法并进行系统比较，结合实验室现有条件，本文选用具有高分离能力、高灵敏度和高分析速度的GC-ECD法对PCBs进行分析检测。
　　 通过文献总结，结合现代黄河三角洲地区PCBs污染现状，本文选用现代黄河三角洲地区土壤中含量最高的PCBll8为研究对象，针对其在该地区典型土壤中的吸附行为，采用震荡吸附平衡的方法进行了吸附动力学实验。通过对济南地区三种典型土壤吸附PCBll8的动力学特征分析，总结描述了土壤有机质含量、颗粒组成与吸附量及吸附速率之间的关系。结果表明，PCB118在土壤中的快速吸附过程在200min内达到平衡，土壤对PCB118的吸附速率曲线较好的符合一级动力学方程。不同理化性质（有机质含量、颗粒度等）的土壤对PCB118的吸附能力有明显差异。其中，有机质含量是影响土壤吸附量及吸附速率的重要因素，随着有机质含量的增加，吸附速率加快，吸附量明显增大。土壤颗粒度对吸附量有较大影响，对吸附速率影响则不显著。
　　 为了进一步建立定量描述土壤中PCBs迁移规律的数学模型，在动力学研究结论的基础上，以采自现代黄河三角洲地区的土壤为研究对象，采用震荡吸附平衡的方法，针对类二噁类多氯联苯PCB118及阻转类多氯联苯PCB95在土壤中的吸附行为进行了研究，通过对实验数据拟合，并进行模型比较获得了其吸附等温方程。通过实验分析了土壤有机质含量、颗粒组成、pH对吸附量的影响。结果表明，PCBs在土壤中的吸附行为可以用Langmuir吸附等温方程来描述；PCBs在土壤中的平衡吸附量与土壤中有机质含量和土壤粘粒含量呈正相关关系，与土壤pH值无明显相关关系。

目录

文摘

英文文摘

CONTENTS

符号说明

第1章 研究综述

1.1 多氯联苯简介

1.2 多氯联苯的性质

1.3 多氯联苯在环境中的污染来源

1.4 多氯联苯在环境中的污染现状

1.5 多氯联苯在环境介质中的迁移降解

1.6 有机污染物在土壤中吸附理论简介

1.7 多氯联苯在土壤中吸附研究进展

1.8 研究内容及意义

第2章 多氯联苯在土壤中吸附行为研究方法

2.1 主要仪器与试剂

2.2 样品的采集

2.3 多氯联苯水溶液的配制

2.4 实验方法

2.5 样品前处理

2.6 分析方法

第3章 PCBs在土壤中的吸附动力学研究

3.1 引言

3.2 样品的采集

3.3 实验方法

3.4 分析结果与讨论

3.5 本章小结

第4章 PCBs在土壤中的吸附热力学研究

4.1 引言

4.2 样品的采集

4.3 实验方法

4.4 分析结果与讨论

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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