渭河水中有机物在几种土壤中的吸附特性

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1、王晓娟等：渭河水中有机物在几种土壤中的吸附特性363渭河水中有机物在几种土壤中的吸附特性王晓娟，钱会，康锦辉长安大学环境科学与工程学院，陕西西安710054摘要：通过批量实验研究了渭河水中有机物在几种土壤中的吸附行为，测得吸附常数，给出吸附等温线。对吸附等温线进行分析，发现已经吸附的有机物分子会影响土壤的吸附性质。同时数据的拟合表明，有机物在不同土样中的吸附行为均可用Freundlich方程描述。吸附常数和固相-水分配系数表明4种土样中河沙的吸附能力最强，进一步的实验发现这是由于河沙中已经吸附的有机物最少，吸附位

2、相对多，造成吸附能力强。关键词：有机物；吸附；土壤中图分类号：X131.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）03-0361-04王晓娟等：渭河水中有机物在几种土壤中的吸附特性363有机污染物对地表水的污染，是当前环境保护研究中的一个重要课题。地表水的污染不仅会加剧水资源供需矛盾，同时也带来了一系列的环境问题。被释放的有机污染物一旦进入水体，就会以某种形式进入土壤或河流、湖泊等水体的底部淤泥并残留下来,然后再缓慢释放，成为长期的二次污染源，危害环境。所以，必须重视有机污染物在土壤-水体系中的行为

3、和归宿的研究。有机物在土壤中的吸附过程对有机物在土壤-水体系中的运动和最终归宿有重要的影响，因而研究土壤对有机物的吸附行为，对地表水污染状况的分析和治理具有重要的理论和实践意义。渭河发源于甘肃省渭源县的鸟鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省区，至陕西潼关入黄河，是黄河最大支流。渭河流域城镇集中，人口稠密，工厂林立，工业发达。随着工农业的发展，人口的增加，环境问题日益严重。渭河及其支流水质评价及其趋势分析结果表明，渭河流域水质污染十分严重，地面水呈有机污染[1]，以COD、BOD5、氨氮和酚污染较为严重。渭河在陕13个监

4、测断面中，除林家村监测断面外，其余断面水质综合类别都在Ⅳ类和Ⅴ类以上[2]，大部分断面水质为超Ⅴ类。渭河河床多为沙质，地表污水在局部地区大量下渗，使地下水受到严重污染。宝鸡的眉县、咸阳的沣东、西安的灞桥先后出现过地下水污染问题。因此，研究渭河流域水污染的现状以及主要污染因子COD在水体中的运移趋势，对于合理开发、利用水资源，制定水污染防治措施，具有重要的意义。1实验材料1.1供试土壤实验所用土壤取自渭河西安段，分别采集河床土、低漫滩土、高漫滩土及河沙4种土样。上述土壤均取自地面下50cm处，自然风干后，研磨过10

5、0目筛，密封保存备用。1.2供试水样实验原水取自渭河西安段地表水，初始COD值为55.6mg/L，pH为7.54。COD.值采用标准重铬酸钾法测定，见文献[3]。2吸附平衡时间的确定在6个250mL三角烧瓶中分别加入相同的选定质量的土样，再向每个烧瓶中加入100mL原水样，将各烧瓶分别放在磁力振荡器上振荡，定时取出烧瓶，过滤测定滤液中的COD值，直至前后几次的值不变为止，同时做仅加原水不加土样的空白试验，根据空白液和滤液中COD的差值计算吸附量，计算公式为（1）式中：c0为空白实验中COD值（mg/L）；c1为滤

6、液中的COD值（mg/L）；V为溶液体积（mL）；m为吸附剂质量（g）。然后以时间为横坐标，吸附量为纵坐标，绘出吸附量-时间曲线，确定吸附平衡所需的时间。结果如图1所示。图1表明4种土样对有机物的吸附达到平衡所用的时间没有较大的差别，随着吸附时间的延长吸附量增大，但吸附速度减小，吸附4h后吸附基本达到平衡。选定4种土样的吸附平衡时间都为4h。3等温吸附试验取6个250mL三角烧瓶，分别加入5、15、25、35、45、60g的土样，王晓娟等：渭河水中有机物在几种土壤中的吸附特性363然后向每个烧瓶中加入100mL图

7、1不同土壤的吸附量-时间曲线Fig.1Absorbedamounts-timecurveofdifferentkindsofsoil原水样，再将各三角烧瓶分别放在磁力振荡器上振荡，待达到上述实验确定的吸附平衡时间后，停止振荡，分别将各三角烧瓶中水样过滤，测定滤液中的COD值。同样做一空白试验，根据公式（1）计算吸附量。实验结果见表1。就土壤对有机污染物的吸附来讲，总的吸附反应是由一系列线性的和非线性的吸附反应组合而成的。所观察到的宏观吸附现象实际上是由微观上很多机理各不相同的吸附组成的。如果每一个微观的吸附都是

8、线性的,总的吸附也应该是线性的。相反,其中如有一项或几项吸附是非线性的，那么，整个吸附等温线将是非线性的。总之,吸附是由线性和非线性两部分组成。线性部分的吸附服从相分配机理，而非线性部分则与表面反应有关[3]。表14种土壤等温吸附实验结果Table1Theisothermalabsorptionexperimentalresultoffourkindsofsoil河床低漫