表面活性剂存在下农田土壤多环芳烃的水迁移及其影响因素探讨

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多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类广泛存在于环境中的有机污染物,也是最早被发现和研究的化学致癌物。由于PAHs吸附在大气颗粒物沉降作用、污水灌溉、废物倾倒和工业泄漏的方式而进入土壤系统。土壤承担着90%的PAHs环境负荷,通过食物链对人类造成威胁。表面活性剂溶液可以通过增溶作用和增流作用,驱除吸附于土壤颗粒物上的污染物。因此,利用表面活性剂增效修复技术来去除土壤颗粒物上的污染物,已经成为环境和土壤化学领域中的热点。PAHs在土壤中迁移转化受土壤的特性和农业管理措施的影响。研究表明,土壤可溶性有机物(the dissolved organic matter,DOM)对有机污染物在土壤溶液中的迁移有促进作用。土壤的干湿交替(老化作用)可影响有机污染物在土壤中的生物有效性。因此,研究添加有机物料和老化作用对土壤有机污染物移动性的影响对修复和阻控土壤PAHs污染具有重要的意义,本文利用采自厦门地区的旱地赤红壤和水稻土,设计添加可溶性有机物和老化作用两个处理,通过模拟土柱的室内淋洗实验,分析高浓度阴离子表面活性剂存在下的多环芳烃(菲)在土柱中的运移,研究老化作用和溶解性有机物对多环芳烃在土壤中迁移变化的影响。研究结果表明:使用高浓度阴离子表面活性剂淋洗土壤在测定淋滤液中多环芳烃时,因阴离子表面活性剂存在发生乳化作用,在测定中出现困难,本文采用硫酸破乳,二氯甲烷萃取离心,硅胶柱净化,高效液相色谱测定含表面活性剂水样中多环芳烃。结果表明采用的方法操作简单,省时,回收率高,重复性好,有较满意的回收率和准确度,适合含表面活性剂水样中多环芳烃的分析测定。模拟的土柱试验结果表明阴离子表面活性剂能够促进土壤中有机污染物的解吸,增加PAHs的溶解度,提高PAHs在水相和非水相液体中的分配,促进土壤中有机污染物的水运移。在LAS淋洗作用下,水稻土对有机污染物的吸持能力高于旱地。无论是否经过老化处理,在加入猪粪处理后,旱地因DOM的加入有机污染物在土壤中的移动性增加,而水稻土在淋溶前期呈表现为有机污染物的移动性增强的趋势,而后期表现不明显。由此可见,水溶性有机物能增大水相中有机污染物的浓度,提高有机污染物在土壤中的移动性。在老化作用处理下,旱地和水稻土中的有机污染物在土壤中移动性均呈现降低趋势。其中老化处理对水稻土中有机污染物的固定作用较旱地强烈。因此加入可溶性有机物可以提高阴离子表面活性剂的淋洗效果,增强增效修复有机污染土壤的程度,而老化作用可降低土壤有机污染物迁移能力,阻滞PAHs淋洗出土壤。本论文对有机污染土壤的修复、对降低土壤中有机物向地表水和地下水的污染迁移具有实际参考意义。
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