论文部分内容阅读
矿物与腐殖酸(HA)相互作用的研究已经表明有机物质的构象在固体-水界面对疏水性有机污染物(HOC)的吸附非常重要。为了验证这一点，我们在不同的pH条件下，于钠离子或者钙离子溶液中，通过将腐殖酸和矿物进行复合，模拟矿物有机质复合体。实验所选的矿物有高岭土、蒙脱土、针铁矿三种。一方面通过FTIR、XRD、DSC等表征手段，研究HA在与矿物复合前后的形态结构的变化;另一方面通过批量吸附实验，以改变溶液化学条件为手段，来研究HA在与矿物复合前后对菲吸附规律的变化。研究主要结论如下: (1) DSC表征结果显示:未与矿物复合的HA的玻璃化转变温度Tg为64.6℃，高岭土复合体的HA的Tg为32.6℃，针铁矿复合体上的HA的Tg为51.5℃，蒙脱土复合体表面的HA的Tg为16.5℃，蒙脱土层间的HA的Tg是77.7℃，而HA结构的紧密程度与Tg成正比，HA在蒙脱土层间受到的束缚更大。XRD表征结果表明HA与蒙脱土复合主要在蒙脱土层间，HA与高岭土复合体、针铁矿复合以表面结合为主。FTIR表征结果表明HA在与矿物复合后，部分基团发生了变化。 (2) HA在钠离子溶液中对菲的吸附系数Koc值是在钙离子溶液中的1.5倍。HA对菲的吸附Koc值随着溶液离子强度的增大而变小。HA吸附菲是一个自发放热过程，当温度从35℃降到5℃时，HA对菲的吸附Koc值增加了1倍。 (3)蒙脱土复合体在钠离子溶液中对菲的吸附系数Koc值是在钙离子溶液中的1.14倍。蒙脱土复合体在不同离子强度的吸附Koc值，0.001M时最大，在0.1M次之，0.01M时最小。蒙脱土复合体在pH=4时，吸附Koc值最大。当温度从35℃降到5℃时，蒙脱土复合体对菲的吸附Koc值增加了0.36倍。 (4)高岭土复合体在钠离子溶液中对菲的吸附系数Koc值是在钙离子溶液中的1.12倍。高岭土复合体在不同离子强度的吸附Koc值，0.001M时最大，在0.01M次之，0.1M时最小。 (5)针铁矿复合体在钠离子溶液中对菲的吸附系数Koc值是在钙离子溶液中的1.05倍。针铁矿复合体的有机碳含量高达0.87％，远高于蒙脱土复合体和高岭土复合体的有机碳含量，但针铁矿复合体的吸附Koc却低于蒙脱土复合体与高岭土复合体。针铁矿复合体在不同离子强度的吸附Koc值，0.001M时最大，在0.1M次之，0.01M时最小。 (6)虽然矿物的直接作用对菲的作用非常的小，但矿物的间接作用却非常的大。不同矿物对HA的吸附能力以及束缚作用也不相同。腐殖酸与矿物在较低的pH条件下时结合得更好，在钙离子的作用下复合得更好，针铁矿与HA结合的最好，但同时针铁矿-HA复合体对菲的吸附Koc值也最小。