论文部分内容阅读
土壤/沉积物对有机污染物的吸附是影响其在环境中迁移转化、归宿和生物生态效应的主要因素之一。全氟辛烷磺酸盐(PFOS)作为一种新型的持久性有机污染物,其自身的吸附行为及对其它有机污染物吸附的影响研究有助于深入了解自然水环境中有机污染物的复杂环境行为和生态风险,同时为对其控制和治理提供科学依据。本文在研究PFOS在沉积物-水界面的吸附行为的基础上,深入探讨了PFOS与其他三种有机污染物共同存在的复杂体系中的吸附行为。首先研究了pH、Ca2+对PFOS吸附的影响,沉积物中的黑碳对PFOS吸附的贡献以及两种不同来源的黑碳对PFOS吸附的影响。重点研究了PFOS与三种有机污染物(硝基苯、菲和壬基酚)共存时在沉积物上的吸附行为,探讨了PFOS对有机化合物的吸附行为的影响机理。论文取得了以下的研究成果:(1)沉积物对PFOS的吸附可以用Freundlich吸附等温式很好的拟合,结果表明PFOS在此沉积物上的吸附为非线性吸附,是分配作用和表面吸附共同作用的结果;(2)自然状态(pH=7.96)下,PFOS的吸附量最低,酸性和碱性都会使PFOS吸附量增加,并且酸性(碱性)越强,吸附量越大;Ca2+的存在增加了PFOS在沉积物上的吸附量,并随Ca2+浓度的增加,PFOS吸附量增大,这与盐析作用及沉积物表面电荷有关;(3)灼烧后PFOS的吸附量明显下降,非线性增强,黑碳并没有对PFOS表现出较强的吸附能力;两种不同来源的黑碳都使PFOS吸附量增加,且BC1>BC2,这与黑碳的比表面积结果一致;随着BC添加量的增加,吸附的非线性性逐渐增强;(4)PFOS在低浓度时抑制、高浓度时促进硝基苯在沉积物上的吸附;对于菲和壬基酚则相反,PFOS在低浓度时促进,高浓度时抑制吸附;这与有机污染物的Kd值有关系。添加顺序对PFOS抑制有机污染物吸附的影响更大,进一步证明了PFOS的竞争吸附是使有机污染物吸附量减少的主要作用。PFOS对其他有机污染物吸附的影响主要是充当有机质增加吸附和竞争降低吸附两种作用叠加的结果;(5)三种有机污染物对PFOS吸附的影响,壬基酚表现得最为明显。这与壬基酚特殊的结构及其他的吸附作用有关。以上实验结果对于了解和预测PFOS的迁移行为提供可靠的数据和理论基础;为复合污染情况下,其它有机污染物(硝基苯、菲和壬基酚)的迁移行为提供理论依据。