阴-非离子混合表面活性剂增溶、洗脱土壤有机污染的作用及机理

摘要

表面活性剂增效修复是目前最具应用潜力的土壤有机污染修复技术之一，提高表面活性剂的增溶洗脱效率、降低表面活性剂用量和修复成本以及避免表面活性剂的可能污染是表面活性剂增效修复技术的关键。
　　 本文在评述表面活性剂增效修复土壤有机污染的作用及机理的基础上，针对表面活性剂增效修复的关键问题，围绕提高表面活性剂增溶洗脱效率，深入探讨了阴-非离子混合表面活性剂增溶、洗脱土壤有机污染的作用及机理，并提出了相应的数学模型以便定量预测和有效地调控表面活性剂对土壤有机污染的增溶洗脱。论文系统研究了表面活性剂对土壤有机污染的增溶洗脱效率及其定量预测模型；深入研究了阴-非离子混合表面活性剂对有机污染物的增溶作用及预测模型；重点研究了阴-非离子混合表面活性剂增强洗脱土壤有机污染的作用及机理。试图为表面活性剂增效修复技术的应用，以及拟订经济、高效的土壤有机污染修复技术提供理论依据。论文取得了一些有价值的创新性成果：
　　 1.发现有机污染物在土-水-表面活性剂体系中的分配决定了表面活性剂对土壤有机污染的增溶洗脱效率。分配系数的大小不仅取决于表面活性剂对有机污染物的增溶能力，而且决定于表面活性剂在土壤中的吸附以及吸附态表面活性剂对有机污染物的吸附。系统评价了表面活性剂对土壤有机污染的增溶洗脱效率与土壤组成、表面活性剂结构以及化合物性质的关系及规律。建立了利用有机化合物的辛醇.水分配系数(Kow)及相关参数定量预测有机化合物在土-水-表面活性剂体系中的分配系数及表面活性剂对土壤有机污染增溶洗脱效率的预测模型。
　　 2.发现由于阴离子和非离子表面活性剂通过相互作用在溶液中形成了混合胶束，导致混合表面活性剂的临界胶束浓度与其理想理论值有很大的偏差，同时也影响了有机污染物在混合表面活性剂溶液中的胶束-水分配系数，从而使有机污染物在阴-非离子混合表面活性剂中的表观溶解度与其理想理论值有很大的偏差。建立了以单一表面活性剂溶液中的相关溶解数据及一定的参数预测估算有机污染物在阴-非离子混合表面活性剂溶液中表观溶解度的数学模型。
　　 3.用柱淋洗实验法研究了阴-非离子混合表面活性剂对菲污染土壤的增溶洗脱。发现阴-非离子混合表面活性剂不仅能增强对有机污染物的溶解能力，而且能降低非离子表面活性剂在土壤中的吸附损失，降低了有机污染物在土-水体系的分配系数，从而增强了对土壤有机污染的增溶洗脱效率。阴-非离子混合表面活性剂可以在较低的浓度下对土壤有机污染达到较高的增溶洗脱效率，同时降低表面活性剂的残留及其生态风险。阴-非离子混合表面活性剂在土壤有机污染修复中具有较好的应用前景。