表面活性剂对有机污染物在水/气界面挥发速率的影响机制

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本文评述了有机物在水/气界面挥发速率的研究进展。介绍了有机物挥发的四种模式:双膜理论、改进的双膜理论、Mackay理论、Chiou理论。同时介绍了表面活性剂的增溶特性和混合表面活性剂的性能,总结了表面活性剂对有机物亨利系数(H)的变化规律。 研究了表面活性剂对萘和苯系物在水/气界面挥发速率的影响,重点探讨了混合表面活性剂对萘和苯系物在静水面挥发的影响规律和机理,初步探索了表面活性剂对萘在扰动水体中挥发速率的影响。得到以下主要结论: (1)表面活性剂在静水面抑制苯系物挥发速率的主要机理为表面活性剂的存在使苯系物的液膜阻力(rL)增加,即在液膜中的交换系数(KL)减小,导致液相中的整个质量传质系数(KL)相应减小,促使挥发速率常数(Kv)减小,从而对苯系物的挥发起到了抑制作用。随着表面活性剂浓度的增加,液膜阻力也相应增加,抑制作用也越明显;其液膜阻力增加的能力与苯系物的lgKow呈正相关。 (2)混合表面活性剂对萘和苯系物的挥发有协同抑制作用。其对苯系物的液膜阻力增加能力强于相应的单一表面活性剂,对苯系物的挥发具有更强的抑制作用。SDS混合体系对萘的协同抑制作用强于SDBS混合体系,协同抑制量与协同增溶量呈较好的正相关性。 (3)扰动促进萘的挥发,溶液中不含SDS时,扰动状态(搅拌速率为51rpm/min)萘的挥发速率常数Kv约为静水面萘的挥发速率常数Kv0的5.63倍;在静水面时,含SDS浓度为2500mg/L的溶液中萘的挥发速率常数Kv约为不含SDS的溶液中萘的挥发速率常数Kv0的0.59倍。SDS浓度越高,挥发速率常数减少倍数越大;搅拌速率越大,挥发速率常数增加的倍数越大。低搅拌速率对挥发速率常数增加的贡献最大,即从静水面到低速搅拌过程对挥发速率常数增加的作用最明显。 (4)SDS对萘挥发的抑制量不仅随浓度的增大而增加,而且随搅拌速率的增
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