1，1，2，2-四氯乙烷（TeCA）在土壤中的吸附解吸行為和反應活性研究.pdf

1、溶解性的氯代揮發(fā)性有機物是環(huán)境中的一大類重要的污染物,它們在環(huán)境中可通過一些非生物途徑進行降解。盡管此類污染物具有較低的疏水性,但進入環(huán)境后仍會被大量吸附在天然固體上。到目前為止,將污染物的反應降解轉化以及吸附過程結合起來,研究污染物在環(huán)境中歸趨的報道比較少,但同時研究吸附相污染物的反應降解轉化過程對于吸附機理的闡釋和選擇正確的修復手段都具有重要的意義。 本論文選用1,1,2,2-四氯乙烷 (TeCA)作為目標污染物,在研究它在

2、4種中國典型土壤上的吸附解吸規(guī)律的基礎上,分別對TeCA在土壤可逆吸附相和不可逆吸附相的水解反應活性進行了研究,主要研究內容及結果歸納如下： (1)4種典型土壤對TeCA的吸附解吸行為研究。土壤有機質含量是控制其吸附能力的主要因素。吸附等溫線呈線性,Log Koc為1.83±0.14,接近文獻值但是比文獻值略低。TeCA的解吸曲線逐漸偏離線性吸附等溫線,有相當一部分吸附到固相上的TeCA很難再次解吸進入液相,表明TeCA存在著明

3、顯的鎖定現(xiàn)象。研究結果可以用二元平衡解吸模型(DED)進行很好的擬合。這表明該過程存在著兩相行為,即快速的可逆吸附相和較慢的不可逆吸附相。驗證了該模型對氯代揮發(fā)性化合物具有一定的適應性,同時也為反應活性部分的研究奠定了基礎。 (2)選用三種土壤,通過搭建模型對可逆吸附相的TeCA的反應活性進行了研究。結果表明TeCA在三種土壤上均發(fā)生了水解反應,但反應速率比純溶液相時要慢很多,這是由于土壤微孔的疏水作用導致土壤上吸附的TeCA的

4、反應速率比溶液中慢。同時反應速率隨時間而下降,這是可能是由于TeCA的吸附分為表面吸附和微孔填充吸附兩部分,在表面吸附的部分易于被OH-攻擊而降解,所以反應速率開始時會快。而TeCA被吸附在微孔中會阻礙OH-與TeCA的接觸,從而反應速率下降。 (3)選用兩種土壤,通過搭建兩種不同的模型對不可逆吸附相的TeCA的反應活性進行了研究。結果表明TeCA在兩種土壤上均發(fā)生了水解反應,且基于二元平衡解吸規(guī)律的模型一與實驗結果有較好的擬合

5、。反應速率表現(xiàn)為明顯的兩階段性,反應開始階段的固相反應速率常數(shù)比純溶液時要低很多,這可能由于處于不可逆吸附相的TeCA主要鎖定在土壤微孔中,由于其空間阻礙作用和疏水性,降低了OH-離子的攻擊能力,所以反應速率比純溶液時要慢。反應后一階段的固相反應速率常數(shù)為零,表明此時已無可供水解的TeCA。 (4)無論選用哪種土壤,也無論是處于可逆吸附相還是不可逆吸附相,都可以觀察到反應速率同pH值有很大關系,pH值越高,OH-離子濃度越大,固相反應速