苯酚在滩涂沉积物上的吸附特性

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1、于瑞莲等：苯酚在滩涂沉积物上的吸附特性537苯酚在滩涂沉积物上的吸附特性于瑞莲，胡恭任华侨大学环境科学与工程系，福建泉州362021摘要：研究了苯酚在泉州湾滩涂沉积物上的吸附行为，尤其是pH值和温度对吸附作用的影响，探讨了其吸附机理，同时绘制了吸附等温线。实验结果表明，常温下苯酚在泉州湾滩涂沉积物上的吸附平衡时间约需6h；吸附作用随pH值和温度的升高而减弱；苯酚在泉州湾滩涂沉积物上的吸附行为可以较好地用Henry、Langmuir和Freundlich型吸附等温式来描述，相比而言，Freundlich型拟合效果最好，这说明其吸附机理实际上非常复杂。关键词：苯酚；

2、泉州湾滩涂沉积物；吸附；酸碱度；温度；等温线中图分类号：X131.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2004）04-0535-03于瑞莲等：苯酚在滩涂沉积物上的吸附特性537酚类作为有机化工的基本原料，属极性、疏水、可离子化的弱酸性有机化合物，也是水环境中常见的有机污染物。酚类进入水体后会发生一系列复杂的物理化学反应，它们在颗粒物上的吸附是影响其在环境中迁移转化及最终归宿的主要因素。因此，研究酚类在固体颗粒物上的吸附行为有十分重要的地球化学意义，可为合理利用水资源，综合治理水域污染提供依据。泉州湾地处福建省东南部、台湾海峡西岸，湾口向东敞开并与台湾海

3、峡相连，属半敞开性海湾。近年来，随着城市经济的发展和人口的密集化，泉州湾海域污染日趋严重。人们对该海域研究较多的是近岸海域水质状况调查和水体富营养化趋势分析[1，2]，但其沉积物对有机污染物吸附的研究尚未见报道。本文以泉州湾滩涂沉积物为吸附剂，以苯酚溶液为吸附质，研究滩涂沉积物对苯酚的吸附特性，并探讨水环境条件如温度、pH值等对吸附作用的影响。本研究将为研究海洋沉积物对有机污染物的吸附及有机污染物在海洋环境中的迁移转化行为提供科学依据，对海洋有机污染物的控制与治理有理论和现实意义。1实验部分1.1沉积物的采集及处理实验所用沉积物均来自泉州湾洛阳桥桥头下（离桥10

4、m处）滩涂表层下10cm处的淤泥，沉积物呈灰褐色，表层较松散，颗粒细微。将取回的沉积物平铺在洁净的表面皿上，让其自然风干，去除碎石、贝壳、枯枝败叶等杂物，然后用研钵捣碎研细，过100目筛，在低温下密封保存备用。1.2仪器与试剂主要仪器：DKZ-2型电热恒温振荡水槽；BS210S型电子天平；756型紫外可见光分光光度计；82801型精密pH计；DL-5-B型低速大容量离心机等。主要试剂：苯酚、4-氨基安替比林、盐酸、氢氧化钠等试剂均为分析纯。实验用水为去离子水。1.3苯酚的测定方法采用4-氨基安替比林分光光度法测定溶液中的苯酚[3]。1.4吸附实验1.4.1吸附平

5、衡时间的确定在7个150mL具塞锥形瓶中各加入1.0g沉积物样品和150mg/L的苯酚溶液25mL，加塞后固定在恒温振荡器中，控制温度为25℃，自然pH（约7.6～7.8），以150~170r/min的振速振荡。在3、4、5、6、7、8、9h各取一个样，静置30min，在离心机上（3000r/min）离心5min，取上清液测定苯酚的剩余质量浓度，得出吸附达到平衡所需的时间。1.4.2pH对吸附作用的影响在8个150mL具塞锥形瓶中各加入1.0g沉积物样品和232mg/L的苯酚溶液25mL，用HCl或NaOH调节pH，控制温度为25℃，以150~170r/min的

6、振速振荡并达到吸附平衡。取出，静置30min，在离心机上（3000r/min）离心5min，取上清液测定苯酚的平衡质量浓度，求出沉积物在不同pH下对苯酚的吸附量。1.4.3温度对吸附作用的影响在5个150mL具塞锥形瓶中各加入1.0g沉积物样品和131mg/L的苯酚溶液25mL，自然pH(约7.6~7.8)下，分别在15、20、25、30、35℃下振荡吸附（150~170r/min）并达到吸附平衡。取出，静置30min，在离心机上（3000r/min）离心5min，取上清液测定苯酚的平衡质量浓度，求出不同温度下沉积物对苯酚的吸附量。1.4.4吸附等温线的绘制在6

7、个150mL具塞锥形瓶中各加入1.0g沉积物样品和一系列已知质量浓度（74mg/L、223mg/L、446mg/L、892mg/L、1487mg/L）的苯酚溶液25mL，控制温度为25℃，自然pH（约7.6～7.8），以150~170r/min的振速振荡并达到吸附平衡。取出，静置30min，在离心机上离心（3000r/min）5min，取上清液测定苯酚的平衡质量浓度，求出不同初始质量浓度下沉积物对苯酚的吸附量。以平衡质量浓度为横坐标，吸附量为纵坐标，绘制吸附等温线。1.5吸附量的计算沉积物对苯酚的吸附量由下式计算：Q=(C0-Ce)×V/m于瑞莲等：苯酚在滩涂沉

8、积物上的吸附特性537式