沉积物中持久性有机物吸附解吸过程探究

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1、沉积物中持久性有机物吸附解吸过程探究　　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-解吸有机质滞后现象中图分类号：X50文献

2、标志码：A文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0000-01Studyontheadsorption-desorptionbehaviorofpersistentorganiccompoundsinsedimentsZhaoYidong，，JiangWenxin（TianjinResearchInstituteforWaterTransportEngineering，LaboratoryofEnvironmentalProtectioninWaterTransportEngineering，300

3、456，Tianjin）Abstract：Persistentorganicpollutants（POPs）hasbecomeankindofimportantpollutantsin10sedimentswithitshightoxicity，recalcitrance，bioaccumulationfeaturesandlongdistancemigration.Theadsorption-desorptionbehaviorisoneofimportantunitduringtheprocessofsedi

4、ment-watertransportandmaterialexchanges，anddetermineitspotentialenvironmentalandhumanthreats.Inthispaper，thetheoryofadsorption-desorptionwasreviewedwiththemajorfactorsincludingnaturalorganicmatter，organicmolecularstructure，pHandionicstrengthandsedimentparticl

5、esize.Someproblemsinthefieldaswellassuggestionsforfutureresearchwerefinallyprovidedinthispaper.Keywords：Persistentorganicmatter，sediments，adsorption-desorption，organicmatter，hysteresis持久性有机污染物（PersistentOrganic10Pollutants，简称POPs），是指有很长的半衰期并能长期存在于环境中，会影响人类健康和

6、环境产生不良的利用食物网聚集的有机化学物质；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重要的一类污染物。近年来，持久性有机物（POPs）在水体、土壤和沉积物间的分配规律及生态风险倍受关注，沉积物对环境中POPs的吸附-解吸作用是控制其迁移、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[1]，而解吸作用是影响POPs在沉积物中生态毒害性和生物降解性的主要因素，是污染物释放出来造成二次污染的一个重要原因[2]。目前，关于河流、湖泊以及海洋沉积物对POPs的吸附-解吸行为研究已经成

7、为国内外研究的热点，本文在总结前人工作基础上，针对沉积物对环境中POPs的吸附-解吸理论、影响因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导。1吸附-解吸理论关于POPs在沉积物上的吸附-解吸行为，目前该研究领域主要存在三种理论假设。Weber[3]提出的玻璃-橡胶态有机质模型认为，非离子型有机溶质在自然固体吸附剂上的吸附实际上是在橡胶态天然有机物（NOM）中的线性分配和在玻璃态NOM中的非线性表面吸附共同作用的结果。他们之后的研究表明，在外界条

8、件如体系的温度、压力和湿度的改变以及一些具有氧化偶合作用的催化剂存在的情况下，沉积物NOM的结构会发生变化，如橡胶态向玻璃态的转化，NOM聚合度变大和更快的成岩作用等，从而加剧等温线的非线性和吸附-解吸的滞后现象。10Pignatello[4]提出双模式吸附模型将NOM分为溶解相和孔隙填充相两个部分。这两部分都会对吸附产生影响。但机理却完全不同。其中有机污染物在溶解相上的