浅析苯并α芘在土壤中的吸附动力学

1、浅析苯并芘在土壤中的吸附动力学摘要：采用室内试验方法，研究苯并芘在土壤中的吸附动力学。结果说明：吸附速率会随时间的增加逐渐变小，速率曲线符合对数方程；吸附平衡时间420in，最大吸附量为98.7g/g(土)。苯并芘在土壤中的吸附反响为放热反响，温度升高会减少吸附量、降低反响平均吸附速率。关键词：苯并芘；吸附动力学；温度adsrptinkinetisfbenzpyreneinthesilali-sha，zhangui-yun，zhangsheng，heze(theinstitutefhydrgelgyandenvirnentalgelgy,ags,shijiazhuang050061，hina)

2、abstrat:studyasadetadsrptinkinetisfbenzpyreneinthesilinthisinvestigatin.theresultsshedthattheadsrptinrategraduallydereasediththetieinreased,therateurveasnsistentiththelgarithequatins;theadsrptintieas420inandtheaxiuadsrptinapaityas98.7g/g(sil).theadsrptinfbenzpyreneinthesilasextherireatin;theteperatu

3、rerisinguldreduetheadsrptinapaityandtheaveragerespnseratefadsrptin.keyrds:benzpyrene；adsrptinkinetis;teperature苯并芘在土壤中具有高度的稳定性、难降解、毒性强、具有极强的“三致致癌、致畸、致突变效应等特征，是多环芳烃中毒性最大的一种强烈致癌物。苯并芘进入土壤后的主要过程包括吸附、迁移、转化、降解等。土壤对苯并芘的吸附作用,直接决定了土壤环境中污染物的归趋例如迁移、降解等1-4。国外有关土壤中有机物的吸附研究开场的比拟早，研究成果已经可以在一定程度上很好的解释在吸附过程中出现的现象，但是

4、专门针对苯并芘的吸附研究比拟少。近年来，我国也开展了一些有关土壤多环芳烃污染的研究，国内研究主要关注苯并芘的总量控制和生物降解方面，也没有发现专门针对苯并芘在土壤中的吸附机理研究。因此，研究苯并芘在土壤中的吸附行为具有非常重要意义。本文研究了苯并芘在土壤中吸附动力学特征，分析反响温度对苯并芘在土壤中平均吸附速率和吸附量的影响。1材料与方法1.1试剂与仪器苯并芘(99.5%，标准品，德国)，甲醇ar级，天津四化，thz-恒温振荡器江苏太仓，离心机siga，3k15，德国，rf-10axl荧光检测器，岛津l-20ad高效液相色谱仪。1.2试验土壤本次试验采用的土壤取自河北省石家庄周边的农田土，取样

5、深度为4050。采集到的土壤去除碎石、败叶等杂物，在空气中自然风干，过1筛备用。土壤样品的物理化学性质见表1和表2。table1physialandheialprpertiesfsilsaples阳离子交换量/lkg-1ph值含水量%土壤粒径分布/22202222.928.772.09.1529.7661.09成份n.2p.2.5ti.2si.2al.2.3fe.2.3gana.2k.2含量%0.090.440.5663.5011.274.062.367.211.742.47土壤的阳离子交换量采用中性乙酸铵法测定；土壤ph值采用电位测定法测定土水比为12.5；含水量通过在105下烘612h确定

6、；土壤粒径分布用马尔文2000激光粒度分析仪测定；土壤的黏土矿物成分和土化学成分在物化探研究所采用x荧光测定。1.3试验方法1.3.1吸附动力学试验根据预实验，确定吸附试验的反响初始浓度在100500g/kg土壤之间，选取该浓度范围，一方面根据土壤的吸附特性，另一方面也考虑到实际土壤的污染程度5-6。称取1.00g土壤放入100l锥形瓶中，灭菌30in。取一定量的储藏液稀释配制成0.2g/l苯并芘溶液，取一定量配制好的苯并芘溶液倾入盛有已灭菌土壤的锥形瓶中，用锡箔纸密封瓶口，橡皮筋固定，放入thz-恒温振荡器中振荡以分钟计5in,10in,20in,30in,45in,60in,75in,90

7、in,105in,120in,180in,240in,300in,360in,420in,480in,540in。控制振荡频率为200r/in，温度为20.0。将锥形瓶中悬浮液倾入离心管中，放置到离心25in，转速4500r/in。将离心好的上清液用液相色谱仪检测。1.3.2不同温度下吸附试验称取1.00g土壤放入100l锥形瓶中，灭菌30in。取一定浓度的苯并芘溶液倾入盛有已灭菌土壤的锥形瓶中，用锡箔纸密封瓶口，橡皮筋固定，放入thz-恒温振荡器中，分别在20.0，25.0，30.0三个不同温度下振荡0.5h,1h,2h,3h,4h,5h,6h,7h。控制振荡频率为200r/in。将锥形瓶中

8、悬浮液倾入离心管中，放置到离心机离心25in，转速4500r/in。将离心好的上清液用液相色谱仪检测。2试验结果与讨论2.1吸附速率曲线及方程土壤或沉积物对有机化合物的吸附主要存在着两种机理7：吸附作用。土壤或沉积物的矿物组分依靠范德华力和各种化学键力而使有机物吸附在土壤外表，多是以物理吸附为主，这是因为土壤胶体具有宏大的比外表、外表能和带电性双电层构造所决定的；分配作用。有机物在土壤有机质(包括水生生物脂肪以及植物有机质等)与水之间的分配作用，受到土壤(沉积物)有机质组成和构造的影响。两种机理的共同作用下使得苯并芘在土壤中的吸附曲线规律见图1。图1吸附速率曲线fig.1adsrptinrat

9、eurves2.1.1吸附曲线呈非线性关系。2.1.3吸附平衡时间及最大吸附量确实定。2.2温度的影响及活化能由热力学方程和arrhenius公式可知，温度是影响吸附速率和吸附量的一个重要因素。3个不同温度下吸附曲线见图2。图2不同温度下吸附曲线fig.2adsrptinurvesatdifferentteperatures3结论苯并芘在土壤中的吸附是由外表物理吸附和有机质吸附两者的共同作用，吸附速率会随时间的增加逐渐减小，速率曲线符合对数方程。苯并芘在土壤中的吸附平衡时间为420in，最大吸附量为98.7g/g(土)。苯并芘在土壤中的吸附为放热反响，温度升高会减少土壤对苯并芘的吸附量、降低反

10、响平均吸附速率。参考文献:1dngra,leigslubilizatinandineralizatinfplyyliaratihydrarbnsbypseudnasputidaininthepresenefsurfatantj.jurnalfhazardusaterials,2022,(b96):15-27.2kiis,parkjs,kik.enhanedbidegradatinfplyyliaratihydrarbnsusingnninisurfatantsinsilslurryj.appliedgeheistry,2001,(16):1419-1428.3zhulz,fengsl.syne

11、rgistislubilizatinfplyyliaratihydrarbnsbyixedanini-nninisurfatantsj.hesphere,2022,(53):459-4674陈静,王学军,胡俊栋,等.las对土壤中多环芳烃吸附行为的影响j.环境污染治理技术与设备，2022,1：26-29.(henjing,angxue-jun,hujun-dng,etal.effetflasnplyyliaratihydrarbnssrptininsil.tehniquesandequipentfrenvirnentalpllutinntrl.2022，1：26-29.(inhinese)5r

12、nelisseng,rigterinkh,rerdinandya,etal.rapidlydesrbingfratinsfpahsinntainatedsedientsasapreditrftheextentfbireediatinj.envirn.si.tehnl.,1998,32(7):966-970.6李俊国,孙红文.芘在土壤中的长期吸附和解吸行为研究j.环境科学，2022，1：165-170.(lijun-gu,sunhng-en.lng-tersrptin/desrptinbehavirfpyreneinsilsj.envirnentalsiene.,2022，1:165-170.(inhinese)7huang,shalutana,eberjjr.j.envirn.si.tehnl.1996,30:2993-3000.8derbt,ue2gsk,eisenreih.sj.envirnj.si.tehnl.1997,31:1079-1086.9laberts,prterpe,shiefersteinrh.eedsj.196