土壤对双酚a的吸附性能研究

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1、土壤对双酚A的吸附性能研究　　摘要：采用平衡吸附法研究了内分泌干扰物双酚A（BPA）在3种土壤表面的吸附动力学和等温吸附特性，同时考察了土水比对BPA吸附的影响，结合傅里叶变换红外光谱仪（FriR）初步探讨了BPA在土壤表面的结合机制。结果表明，土壤对BPA的吸附率随着土壤用量的增加而逐渐增加，当土水比为1：10时达到平衡。土壤对BPA的吸附分为快吸附和慢吸附2个过程，二级动力学方程能较好地描述吸附过程。土壤对BPA的吸附符合Langmuir方程。FTTR图谱显示，氢键作用参与了土壤对BPA的吸附。　　关键词：土壤：双酚A：吸附　　中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：0439-

2、8114（2016）07-1678-04　　双酚A（Bisphenol7A，BPA）是生产聚碳酸酯和环氧树脂等材料的一种中间体，这些材料被广泛应用于工业生产和日常生活中，可通过多种途径泄漏到环境中。目前，在土壤、地表水、地下水、沉积物等环境介质中都有检测出BPA的报道。同时，BPA也被证实是一类具有类雌激素活性的环境内分泌干扰物，即使很低的剂量都会对生物和人体造成危害。BPA在颗粒物、沉积物、土壤及矿物表面的吸附作用对其在环境中的迁移、降解、生物积累等有重要的影响。近年来，有关BPA在土壤、河流沉积物、海洋沉积物及矿物表面的吸附行为研究成为热点。探讨土壤与BPA之间的相互作用，对于揭

3、示其吸附机理，了解BPA在环境中的迁移转化及残留规律具有重要意义。进而对其进行环境风险评价和污染防治具有重要的理论指导和参考价值。本试验利用平衡吸附法研究了BPA在3种土壤表面的吸附行为，初步探讨了吸附机理。　　1.材料与方法　　1.1仪器与试剂　　仪器：高效液相色谱1260Series（美国安捷伦科技有限公司）：傅里叶变换红外光谱仪820PC（美国尼高力公司）；台式冷冻恒温振荡器THZ-Q（江苏省太仓市华美生化仪器厂）。　　试剂：BPA分析标准品（美国sigma公司）：甲醇、乙腈均为色谱纯（美国TEDIA高纯试剂有限公司）：CaCl2为分析纯（国药集团化学试剂有限公司）。　　供试土

4、壤（吉林黑土、湖北孝感黄棕壤、湖北咸宁黄棕壤）均采自土壤表层（0～20cm），多点采样，在洁净的实验室自然风干，去除植物根系、碎石块以及其他杂物。处理后的土壤研碎混匀过2mm筛，然后密闭保存备用。　　1.2试验方法　　1.2.1土壤基本理化性质的测定土壤有机质含量（SOM）采用K2Cr2O7-H2SO4氧化法；土壤pH采用pH计测定，土水比为1：2.5；土壤阳离子交换量（CEC）采用中性NH2OAc法测定：土壤电导率（EC）采用电导率仪测定，固液比为1：5；土壤比表面积（SSA）根据BET理论，采用N2吸附法用ST-08型比表面积测定仪进行测定：土壤粒径分布根据Stocks定律，采用

5、吸管法测定。3种土壤基本理化性质见表1。7　　1.2.2BPA的分析测试条件溶液中BPA的检测条件：Agilent1260高效液相色谱，色谱柱为AgilentEclipseXDB-C18（250mm×4.6mm，5μm，Agilent，USA）：流动相比例：60%乙腈与40%去离子水（V/V）：流动相速度：1mL/min；柱温25℃：进样量20μL；采用二极管阵列检测器，检测波长227nm；定量方式采用外标法，在上述色谱条件下BPA保留时间为3.8min。　　1.2.3土壤对BPA的吸附　　1）土水比对土壤吸附BPA的影响。分别称取2.000、1.000、0.500、0.250、0.

6、125g土壤样品于25mL锥形瓶中，然后加入10mL含有2mg/LBPA的0.01mol/LCaCl2溶液（CaCl2为背景电解质溶液），使土水比分别为1：5、1：10、1：20、1：40、1：80。封口膜密封瓶口后避光置于恒温振荡器（25℃，150r/min）中振荡24h。振荡完毕后取出，将混合液转移至离心管中，4000r/min的转速下离心20min，离心完毕后上清液经0，22μm滤膜过滤后进行HPLC检测，测定溶液中残留BPA的浓度。以上试验均做3个平行。根据吸附前后BPA的浓度计算土壤对BPA的吸附量。　　Q=（Co-Ce）×V/m　　式中，Q是土壤对BPA的吸附量（μg/g

7、）；Co和Ce分别是BPA的起始浓度和平衡浓度（mg/L）；V是溶液的体积（mL）；m是土壤的质量（g）。　　2）土壤对BPA的吸附动力学试验。采用振荡平衡法，准确称取一系列（1.000±0.0002）g土壤样品于25mL锥形瓶中，加入10mL含有2mg/LBPA的0.01mol/LCaCl2溶液（CaCl2为背景电解质溶液），封口膜密封瓶口后避光置于恒温振荡器中（25℃，1507r/min），分别在0、0.5、1、4、8、16、24、28、32h取出样品