挥发性氯代烃在我国典型土壤中的吸附-解吸特性研究

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1、上海师范大学硕士学位论文摘要近年来，中国土壤污染事故频发，引起了社会和政府部门的广泛关注。吸附是挥发性氯代烃(Volatilechlorinatedhydrocarbons，VCHs)污染土壤的主要机制之一。土壤对VCHs的吸附行为不仅直接影响土壤中VCHs的浓度及其分布，而且影响VCHs在土壤中的迁移转化，并对污染现场的修复能力产生重大影响。因此，了解VCHs在土壤中的吸附特性对于污染场地调查与修复有着重要的实际意义。在对VCHs在土壤中的吸附．解吸行为进行调研的基础上，本研究定量解析了我国典型土壤与常见VC

2、Hs气体的吸附平衡关系，建立了根据土壤气体浓度预测土壤中污染物含有量的方法，同时用连续通气实验研究了四氯乙烯(tetrachloroethylene，PCE)从长期污染土壤中的解吸特性，为推进我国调查和控制城市地区的土壤污染提供理论基础。主要包括以下3部分内容：(1)采用静态吸附平衡实验测试3类干燥水稻土对6种VCHs气体的吸附平衡。结果显示干燥土壤的平衡吸附等温线用Dubinin-Astakhov方程拟合良好(R2>0．95)，且方程参数与土壤和VCHs特性的有关。Dubinin-Astakhov等式各参数不

3、受土壤有机碳含量的影响；口与VCHs化合物的分子体积之间没有发现相关性，但随VCHs分子极性的增大有变大的趋势；岛与土壤的坎平均孔径呈线性相关：％与坎lo砌相关良好，但与土壤比表面积关系不大。用Dubinin．Astakhov方程进行干燥土壤的平衡吸附量预测，预测值与实测值拟合良好(R2=o．98)。(2)用动态吸附平衡实验测试8类湿润土壤对4种VCHs气体的吸附平衡。发现湿润土壤对三氯乙烯、四氯乙烯、1，1，1．三氯乙烷的吸附等温线符合Henry型吸附等温式，而1，1，2．三氯乙烷则呈非线性吸附。不同土壤的固

4、．液吸附平衡系数(题w)与土壤有机碳含量(a)呈良好的线性关系。对湿润土壤的平衡吸附量进行预测，预测值与实测值相关良好(天2-o．98)。对于含水率介于干燥与湿润之间的半湿润土壤的吸附不能忽略直接暴露于气相中的水合土壤表面的吸附，这部分与干燥土壤有类似的吸附机制，可以通过压汞法和BETN2吸附法得到暴露于气相中的土壤表面比例丫和土壤的相对饱和度Jfcs。这样，半湿润土壤的吸附量可以用干燥和湿润土壤的预测式进行估算。(3)用连续通气实验解析PCE从长期污染土壤中的解吸特性。脱离气体中PCE浓度随通气时间而降低，特

5、别是在通气初期一段时间里浓度急剧下降。通气过程中的PCE去除率与污染土壤的粒径分布和有机碳含量有关。通气结束后，有一部分PCE难以通气脱离，这是因为吸附于土壤有机碳、矿物晶体内及粒子层间的PCE扩散缓慢的缘故。关键词：挥发性氯代烃；土壤污染；吸附平衡；吸附等温线；土壤有机碳；土壤矿物r一上海师范大学硕士学位论文AbstractInrecentyears，soilpollutionaccidentshadhappenedfrequentlyinChina，andhadarousedwideattentionofg

6、overnmentandcommunity．Adsorptionisoneofthcprincipalmechanismsofsoilcontaminationbyvolatilechlorinatedhydrocarbons(VCHs)．TheadsorptionbehaviorsofVCHsontosoilnotonlydirectlyaffecttheconcentrationofVCHsanddistributioninsoil，butalsoinfluencetheVCHsmigrmionandtra

7、nsformationinsoil，andalsohaveasignificantimpactontheabilityofremediationofcontaminatedsite．Therefore，understandingtheadsorptioncharacteristicsofVCHsontosoilhasimportantpracticalsignificancefortheinvestigationandremediationofcontaminatedsites．Onthebasisofrevi

8、ewingtheadsorption-desorptionbehaviorsontosoils，theadsorptionequilibriumrelationshipsbetweenVCHsgasesandtypicalsoilsinChinawerequantitativelyanalyzedandmethodsusedtopredictquantityofpollutantsin