复合表面活性剂对污染土壤中柴油的增溶和洗脱作用

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1、生态环境学报2009,18(2):523-530http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com复合表面活性剂对污染土壤中柴油的增溶和洗脱作用1*1,212姜霞，陈刚，金相灿，丁爱中1.中国环境科学研究院，北京100012；2.北京师范大学水科学研究院，北京100875摘要：研究了3种表面活性剂及其不同浓度配比对五种柴油链烃的增溶及对柴油污染土壤的洗脱作用。结果表明，复合表面活性剂的增溶效果优于单一表面活性剂，其中尤以阴离子

2、表面活性剂SDS与非离子表面活性剂Tw-80的配比效果最佳；随阴离子表面活性剂复合比例的提高，可以有效地降低复合表面活性剂混合胶束的临界胶束浓度，提高单位表面活性剂接纳目标污染物的能力，增大目标链烃分配进入胶束相的倾向，同时有效降低增溶平衡时对表面活性剂用量的要求；高浓度的阴离子表面活性剂具有很高的污染洗脱效率，非离子表面活性剂Tw-80则易被土壤吸附而导致洗脱效率低下，但阴离子表面活性剂SDS与Tw-80配比能够有效地改善Tw-80易被土壤吸附的现象，并随复合比例提高而不同程度的增强污染土壤中柴油的洗脱效果。关键词：表面活性

3、剂；复合；增溶；洗脱；柴油中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）02-0523-08石油产品的生产、存储、运输和使用过程中发1.1实验溶液、制备土样与试剂生泄漏甚至事故都会直接污染周边土地，严重破坏表面活性剂LAS(十二烷基苯磺酸钠)、SDS（十土壤原始环境，毒害土壤微生物，降低土壤质量影二烷基硫酸钠），Tw-80（聚氧乙烯失水山梨醇单油响农业生产，甚至会威胁地下水安全以致影响人体酸酯）分别配制系列浓度（CMC）和配比的单一及健康。国内外关于石油污染土壤的具体修复研究方复合表面活性剂溶液。法众

4、多。其中，物理类方法简单易行，可降低处理清洁土样采自大庆肇源(基本理化性质见表1)，点污染程度，但不能从根本上减少污染，而且容易室内风干、破碎、去除杂质、研磨，过100目筛。[1]#造成污染物的扩散。生物类方法由于环境友好程取-20柴油25g溶解于300mL丙酮，分散均匀后，[2-3]度高，处理机理和手段生态自然而广受好评；不边搅拌边添加到500g土样中；25℃避光条件下通过该方法须优化选种、受生长周期限制明显，处理风老化，每日早晚各搅拌一次；待丙酮挥发完全后污染的浓度阈值低。化学方法对污染物具备很高的继续通风老化10d，转移

5、土样密封避光冷冻保存。[4]兼容性，以燃烧法为例，绝大多数污染物可以得每次实验前检测土样当中的目标污染物背景含量。到消除；然而容易引发二次污染，且降低了污染物表1清洁土样基本理化性质的资源化和再利用价值。当前，关于表面活性剂处理土壤污染的应用研究开展广泛。利用表面活性剂含水率土壤有机质CEC颗粒组成干容重-1-3/%pH含量/%/(cmol·kg)/%/(g·cm)洗脱修复石油污染土壤具有能耗低、流程简单、适[5]粘粒2.71用污染物范围广、速度快的特点；而且根据具体385.751.7619.48粉粒63.971.07情况合适

6、表面活性剂和用量的选用不但可以有效砂粒33.32的修复受污染土壤，而且可以避免污染物的引入，并且促使土壤中微生物发挥一定程度的降解作用。本文选用三种表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠实验所用乙酸乙酯、正己烷、丙酮、甲醇、二（LAS）、十二烷基硫酸钠（SDS）、聚氧乙烯山梨醇氯甲烷和Tw-80，均为色谱纯，购自Sigma公司；单油酸酯（Tw-80），研究其单独和复合溶液增溶柴LAS、SDS、H2SO4等，均为分析纯，购自北京试油及洗脱高浓度柴油污染土壤的效果，侧重探讨了剂公司。复合表面活性剂增溶、解吸柴油污染的机理，希望1.2实验方法

7、为高浓度石油类污染土壤的修复和实用技术完善1.2.1柴油增溶提供参考和依据。增溶表面活性剂50mL、加0.5mL柴油于150-11材料与方法mL锥形瓶中，封口、避光，20℃条件下200r·min基金项目：国家水专项（2008ZX07101-010）；国家自然科学基金项目（20507017）作者简介（*责任作者）：姜霞(1974年生)，女，副研究员，从事有机污染土壤修复方向的研究。E-mail:jiang_xia2002@163.com收稿日期：2009-02-12524生态环境学报第18卷第2期（2009年3月）-1振荡12h

8、，静置2h；从瓶底移取2mL下清液、加25℃·min升温至280℃，吹扫5min。进样口温4mL乙酸乙酯和0.2mL的1∶1H2SO4于顶空瓶度230℃，不分流进样，进样量3μL(Agilent7683B-1中，室温下300r·min振荡1h，静置15min，取自动进样器)；