持久性有机物在沉积物上的吸附-解吸行为.pdf

《持久性有机物在沉积物上的吸附-解吸行为.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、742013年第6期持久性有机物在沉积物上的吸附-解吸行为赵益栋（交通运输部天津水运工程科学研究院水路交通环境保护技术实验室，天津，300456）摘要：持久性有机污染物因其高毒性、难降解性、生物累积性和长距离迁移等特性已成为沉积物中一类重要污染物，沉积物对它们的吸附-解吸行为是控制和调节水体和沉积物之间物质输送和交换的重要途径，决定了其对环境和人类的潜在威胁。本文综述了沉积物对持久性有机物的吸附解吸理论以及影响吸附-解吸行为的主要因素，包括天然有机物、有机物分子结构、pH和离子强度以及沉积物粒径等，并对当前研究中存在的问题及未来研究趋势提出建议。关键词：持久性有机物、沉积物、吸附-解吸、有

2、机质、滞后现象持久性有机污染物(PersistentOrganicPollutants，简称POPs)并且总有机碳(TOC)含量和有机质性质均是影响POPs吸附-解是指长久在环境中存在、具有很长的半衰期且可以通过食物网吸行为的关键因素。沉积物中溶解性有机质(DOM)包含了大部积聚的有机化学物质，这种物质还会对人类及环境的健康产生分腐殖化程度较低的有机质组分，与其它有机质相比，其具有更不利影响；因其高毒性、难降解性、生物累积性和长距离迁移等高的水溶性和生物活性。尽管环境中DOM含量很少，仅占有机特性已成为沉积物中重要的一类污染物。近年来，持久性有机物质总量中很小的一部分，但它们可影响到溶液中

3、POPs的浓度，（POPs）在水体、土壤和沉积物间的分配规律及生态风险倍受关制约其在水生系统中的迁移、降解以及生物毒性等化学和生物注，沉积物对环境中POPs的吸附-解吸作用是为了控制对其迁学行为。移、降解、生物有效性、生态毒理学和最终归宿的主要物理化学过程之一，影响POPs在沉积物中生态毒害性和生物降解性的因三、有机污染物分子结构对吸附-解吸的影响素主要是解吸作用，其是污染物释放出来造成二次污染的一个能够对吸附产生极大影响的主要有吸附质的结构、物理化重要原因。学性质两点。Shi等人研究发现，多环芳烃分子量越大，水溶解度目前[u1]，关于河流、湖泊以及海洋沉积物对POPs的吸附-越低，同时水

4、相迁移能力越差，这说明高分子量的多环芳烃相对解吸行为研究已经成为国内外研究的热点，本文在总结前人工容易吸附到悬浮物和沉积物上。PAHs在土壤中吸附性能由于疏作基础上，针对沉积物对环境中POPs的吸附-解吸理论、影响因水性和分子连接指数的增大而增强，但是其和分子长度的长度素以及解吸滞后现象等方面进行阐述和分析，以期为预测环境没有明显相关性。他们还发现多环芳烃的分子连接指数会受到中POPs的迁移转化规律研究和污染修复技术开发提供理论指多环芳烃的分子的有机碳标化的土-水吸附分配系数(Koc)影响。导。舒月红[7]等人研究发现氯苯溶质分子本身的性质也影响着其在一、吸附-解吸理论沉积物上的吸附-解吸

5、性能，其在沉积物上的吸附非线性程度和解吸滞后现象是氯苯的分子尺寸越大而变弱的。关于POPs在沉积物上的吸附-解吸行为大致有三种理论假Ran等人在研究中也发现类似的现象，对于沉积物等自然地设。Weber[3]提出的玻璃-橡胶态有机质模型认为在自然固体吸质样品来说，其中的NOM含有微孔并且大小不一，吸附等温线附剂上非离子型有机溶质的吸附其实就是在橡胶态天然有机物非线性的来源可能就是填充这些孔隙。对于分子体积较小的氯（NOM）中的线性分配以及在玻璃态NOM中的非线性表面吸附苯来说，能够凭借扩散吸附到微孔壁，氯苯分子较大的话就很难共同作用的结果。之后的实验说明：沉积物NOM的结构在催化进入这类非线

6、性吸附位点。此外，Wang等人发现：沉积物NOM剂存在和外界条件的改变的状况下也会发生变化，橡胶态转化的聚合度不同，里边微孔的尺寸是不相同的，微孔的比例也是不成玻璃态就是其中一个例子。同的，规律为NOM的聚合度越高，小的微孔的比例就越高，由于Pignatello提出双模式吸附模型将NOM分为溶解相和孔隙较小的溶质分子能够进入很小的微孔，不过较大的分子就很难填充相两个部分。其对于吸附均会产生影响，不过是完全不同的进入[9]，那么在吸附过程中就会体现出更强的非线性和更明显机理。其中在溶解相上有机污染物的吸附是一个分配的过程，其的解吸滞后现象。扩散系数较大，具有很快的吸附与解吸速率，滞后现象不会

7、在此过程中发生。反之，有机污染物在孔隙填充相中的吸附是服从四、pH值和离子强度对吸附-解吸的影响Langmuir吸附等温模型，存在解吸的滞后现象，吸附解吸速度都pH值和离子强度通过改变沉积物有机质结构可以实现对很慢。沉积物吸附有机物的影响。Gao等对于有机氯农药在沉积物中的Chiou认为因为沉积物等自然吸附剂中存在的少量高表面吸附进行了研究，结果表明随着pH值的增大，有机氯农药在沉积碳黑类物质（HSACM），导致非线性效