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利用阳离子型表面修饰剂修饰土壤,使其在土壤亚表层形成一个吸附阻滞区,用以截留固定有机污染物,能有效阻断土壤中有机污染物向下迁移,而有机修饰土壤本身的稳定性和有机污染物被吸附固定的稳定性如何,直接影响着该技术方法的实际应用。因此,对有机修饰土的稳定性和对有机污染物吸附稳定性的研究对于保护土壤环境和生态环境具有重要意义,相关研究报道尚不多见。本文选取陕西关中地区塿土作为供试土壤,采用阳离子表面活性剂OTAC(十八烷基三甲基氯化铵)作为有机修饰剂,采用苯酚代表土壤中有机污染物,采用CaCl2溶液模拟天然土壤溶液作为解吸液,(1)研究在不同温度、离子强度、pH条件下,塿土对OTAC的吸附特征,及其CaCl2溶液对OTAC的解吸特征,明确OTAC修饰土在天然条件下的稳定性;(2)采用OTAC修饰塿土(以下均简称OTAC修饰土)对苯酚进行吸附,研究不同条件下OTAC修饰土对苯酚的吸附、解吸特征,以验证有机污染物被吸附固定的稳定性;(3)研究OTAC修饰土吸附苯酚后OTAC的解吸情况,明确OTAC修饰土在吸附有机污染物后自身的稳定性。研究得到如下主要结论:1.塿土对OTAC吸附与解吸(1)塿土对OTAC的吸附等温线近于L型,Freundlich模型适合于拟合不同温度条件下塿土对OTAC吸附等温线。塿土对OTAC的最佳吸附条件为20℃,pH=7,离子强度0.001mol/L。(2)不同温度、pH、离子强度对塿土吸附OTAC的影响,温度整体呈现增温负效应,pH对塿土吸附OTAC的无明显影响,离子强度在0.001~0.05mol/L范围内,随溶液离子强度的增大,OTAC的吸附量显著减小。(3)塿土对OTAC的解吸曲线呈上翘型式,吸附量远大于解吸量,修饰比例小于等于100%CEC的有机修饰塿土解吸OTAC的相对解吸率最大不超过5%,具有较高的稳定性,当修饰比例增大至100%CEC以后,修饰土的稳定性变差。(4)以离子交换方式吸附的OTAC修饰剂分子不易解吸,而以疏水键吸附的OTAC修饰剂分子较易解吸;塿土解吸OTAC的量受温度、pH、离子强度等条件影响而发生的变化与塿土吸附OTAC的变化趋势具有一致性,塿土解吸OTAC的量决定于其吸附量。2.OTAC修饰土对苯酚的吸附与解吸(1)修饰土吸附苯酚的能力随着修饰比例增大而提高,其对苯酚的等温吸附线符合Henry模型。(2)OTAC修饰土吸附苯酚的量升高随温度升高而降低,说明OTAC修饰的塿土对苯酚的吸附为放热反应,物理吸附是它的主要吸附机制;OTAC修饰土吸附苯酚的量随着pH增大而降低,随着离子强度的增大而升高。(3)OTAC修饰土解吸苯酚的解吸等温线为直线型,解吸过程主要由分配作用决定,解吸量受吸附量影响较大;OTAC修饰土对苯酚的解吸量随着修饰比例增大而升高,随温度升高先增加后减小,受pH影响不大,随着离子强度升高而减小。(4)OTAC修饰土解吸苯酚的解吸率随着修饰比例提高略有降低;各修饰比例的OTAC修饰土对苯酚的解吸率不超过24%,对有机物的固定效果一般。3.苯酚吸附对OTAC解吸(1)苯酚对OTAC修饰土的稳定性无显著影响,苯酚对OTAC的解吸是通过分配作用,OTAC的解吸量随温度升高总体升高,随离子强度的降低而降低,与相同条件下OTAC的吸附量变化具有一致性。(2)对于以离子交换形式结合25%CEC、50%CEC等低修饰比例的OTAC修饰土,氯化钙溶液和苯酚的解吸效果接近,OTAC的解吸率都很小,说明低修饰比例的OTAC修饰土在天然条件下和污染情况下都具有很好的稳定性。(3)对于以疏水键形式结合的100%CEC的高修饰比例OTAC修饰土,CaCl2溶液比苯酚溶液更易使OTAC解吸,OTAC的解吸主要是解吸液中无机盐的解吸作用,由于有机污染物的协同作用,高修饰比例OTAC修饰土在污染条件下比天然条件下具有更好的稳定性。(4)总体来说,OTAC的解吸率不超过7%,OTAC修饰土在各个处理条件下稳定性良好。