浅析苯并[α]芘在土壤中的吸附动力学

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1、浅析苯并[α]芘在土壤中的吸附动力学　摘要：采用室内试验方法，研究苯并［α］芘在土壤中的吸附动力学。结果表明：吸附速率会随时间的增加逐渐变小，速率曲线符合对数方程；吸附平衡时间420min，最大吸附量为98.7μg/g(土)。苯并［α］芘在土壤中的吸附反应为放热反应，温度升高会减少吸附量、降低反应平均吸附速率。　　关键词：苯并［α］芘；吸附动力学；温度　　　　AdsorptionKiicsofBenzo［α］pyreneintheSoil　　MALi-sha，ZHANGCui-yun，ZHANG

2、Sheng，HEZe　　(TheInstituteofHydrogeologyandEnvironmentalGeology,CAGS,Shijiazhuang050061，China)　　Abstract:Studyadetoadsorptionkiicsofbenzo［α］pyreneinthesoilinthisinvestigation.Theresultsshoeincreased,theratecurveequations;theadsorptiontimeinandthemaxim

3、umadsorptioncapacityicreaction;thetemperaturerisingcouldreducetheadsorptioncapacityandtheaverageresponserateofadsorption.　　Keyperature　　苯并［α］芘在土壤中具有高度的稳定性、难降解、毒性强、具有极强的“三致”（致癌、致畸、致突变）效应等特征，是多环芳烃中毒性最大的一种强烈致癌物。苯并［α］芘进入土壤后的主要过程包括吸附、迁移、转化、降解等。土壤对苯并［α］芘的吸

4、附作用,直接决定了土壤环境中污染物的归趋（例如迁移、降解等）［1-4］。国外有关土壤中有机物的吸附研究开始的比较早，研究成果已经能够在一定程度上很好的解释在吸附过程中出现的现象，但是专门针对苯并［α］芘的吸附研究比较少。近年来，我国也开展了一些有关土壤多环芳烃污染的研究，国内研究主要关注苯并［α］芘的总量控制和生物降解方面，也没有发现专门针对苯并［α］芘在土壤中的吸附机理研究。因此，研究苯并［α］芘在土壤中的吸附行为具有十分重要意义。　　本文研究了苯并［α］芘在土壤中吸附动力学特征，分析反应温度

5、对苯并［α］芘在土壤中平均吸附速率和吸附量的影响。　　1材料与方法　　1.1试剂与仪器　　苯并［α］芘(99.5%，标准品，德国)，甲醇（AR级，天津四化），THZ-C恒温振荡器（江苏太仓），离心机（Sigma，3K15，德国），RF-10Axl荧光检测器，岛津（LC-20AD）高效液相色谱仪。　　1.2试验土壤　　本次试验采用的土壤取自河北省石家庄周边的农田土，取样深度为40~50cm。采集到的土壤去除碎石、败叶等杂物，在空气中自然风干，过1mm筛备用。土壤样品的物理化学性质见表1和表2。　　

6、Table1Physicalandchemicalpropertiesofsoilsamples　　阳离子交换量/（cmol·kg-1）pH值含水量（%）　　土壤粒径分布/μm　　<22~20>2014.928.772.09.1529.7661.09　　成份　　MnO.2P.2O.5TiO.2SiO.2Al.2O.3Fe.2O.3MgOCaONa.2OK.2O　　含量（%）0.090.440.5663.5011.274.062.367.211.742.47土壤的阳离子交换量采用中性乙

7、酸铵法测定；土壤pH值采用电位测定法测定（土水比为1∶2.5）；含水量通过在105℃下烘6～12h确定；土壤粒径分布用马尔文2000激光粒度分析仪测定；土壤的黏土矿物成分和土化学成分在物化探研究所采用X荧光测定。　　1.3试验方法　　1.3.1吸附动力学试验　　根据预实验，确定吸附试验的反应初始浓度在100～500mg/kg土壤之间，选取该浓度范围，一方面根据土壤的吸附特性，另一方面也考虑到实际土壤的污染水平［5-6］。　　称取1.00g土壤放入100mL锥形瓶中，灭菌30min。取一定量的储备

8、液稀释配制成0.2mg/L苯并［α］芘溶液，取一定量配制好的苯并［α］芘溶液倾入盛有已灭菌土壤的锥形瓶中，用锡箔纸密封瓶口，橡皮筋固定，放入THZ-C恒温振荡器中振荡（以分钟计）5min,10min,20min,30min,45min,60min,75min,90min,105min,120min,180min,240min,300min,360min,420min,480min,540min。控制振荡频率为200r/min，温度为20.0℃。将锥形瓶中悬浮液倾入离心管中，放置到离心25min，