土壤类型对多环芳烃吸附性能的影响

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为了揭示多环芳烃(PAHs)在不同类型土壤中的分配特征,分别选取部分代表不同环数PAHs的单体化合物以及16种优控PAHs混合物,开展了PAHs在水稻土、褐土和潮土等三种不同类型土壤中的分配实验研究。分配实验时间梯度为1d、7 d、15 d、30 d、45 d、60 d、75 d、90 d和105 d。结果表明:三种土壤的理化性质存在明显差别,水稻土属于砂质壤土,含水率相对较高;褐土质地偏硬,属于壤砂土,含水率较低;潮土的质地较松软,属于砂质壤土和粉砂壤土。三种土壤中胡敏素的含量均占有机质含量的50%以上。但水稻土中胡敏酸含量远高于褐土和潮土。三种不同类型的土壤中检测出的PAHs总量分别为5.74ng·g-1、6.82ng·g-1和5.29 ng·g-1,远小于添加的污染物的浓度,因此,原土中PAHs的含量对研究结果无明显影响。当添加单一PAHs时,不同环数的PAHs在同一类型土壤中,或相同的PAHs化合物在不同类型的土壤中,达到分配平衡的时间均存在不同程度的差别,如水稻土中,中高环数PAHs,达到分配平衡的时间均为15d,但是菲在30d时接近平衡。三环(菲)和四环芳烃(苯并[a]蒽和?)在三种土壤中分配平衡的时间由高到低的顺序为水稻土≥褐土≥潮土,而五环芳烃苯并[a]芘为水稻土>潮土>褐土。此外,达到分配平衡后,各环数PAHs的lgKoc值在三种土壤中非常接近。因此,土壤类型对lgKoc值无明显影响。添加16种PAHs混合物时,PAHs总体在三种土壤中达到分配平衡的时间存在差别,其顺序为水稻土>潮土>褐土,但分配平衡时不同土壤类型中不同环数PAHs占PAHs总量的比例接近;在同一类型土壤中不同单体化合物达到分配平衡的时间存在明显差别,其中三环芳烃分配平衡时间变化规律不明显;中高环数PAHs中除荧蒽在水稻土中和二苯并[a,h]蒽在潮土中分配平衡时间为15 d外,其他化合物在三种土壤中分配平衡时间均为30 d。此外,相同环数化合物的lgKoc*随时间的变化曲线基本一致。在分别添加单体PAHs和16种PAHs混合物的情况下,不同化合物在不同类型土壤中的分配平衡时间和平衡后的含量均存在一定的差异,相对于添加PAHs单体化合物,在添加16种PAHs混合物情况下,菲的分配平衡时间相对较长,平衡时的土壤中的含量也较高;而四环和五环芳烃在两种情况下分配平衡时间基本相同,平衡时四环芳烃在土壤中的含量存在差别,其高低顺序为水稻土>潮土>褐土的顺序,而苯并[a]芘在三种土壤中含量基本相同。到达分配平衡后,单体化合物之间分配系数(lgKoc)随分子量的增大而增大。此外,在两种添加情况下,各环数PAHs在同一土壤类型中达到分配平衡时,吸附量均呈现出五环>四环>三环的趋势。
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