全氟辛酸在土壤介質(zhì)上吸附平衡的研究.pdf

1、全氟化合物在全球范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用已長(zhǎng)達(dá)50年，應(yīng)用方面涉及日常生活用品、醫(yī)藥品及航空行業(yè)，于2009年被列入《斯德哥爾摩公約》作為持久性有機(jī)物被禁止使用。其進(jìn)入環(huán)境后，會(huì)與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，從而影響其在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化。進(jìn)入到環(huán)境中的全氟化合物會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及人類健康產(chǎn)生一定的危害。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)全氟化合物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化做了一定的研究，但對(duì)于全氟化合物在不同的土壤及土壤介質(zhì)中的吸附特性及機(jī)制還不十分明了。本文以全氟辛酸(p

2、erfluorooctanoic acid，簡(jiǎn)稱PFOA)為研究對(duì)象，分別考察了十種不同地域土壤對(duì)PFOA的吸附特性及機(jī)制，并詳細(xì)研究了土壤中常見(jiàn)的針鐵礦、蒙脫石和腐殖酸對(duì)PFOA的吸附特性及機(jī)制，論文主要得出以下幾個(gè)結(jié)論:
　　1.主要研究了PFOA在十種不同地域土壤上的吸附特性，研究發(fā)現(xiàn):PFOA在土壤S01-S10的吸附在24h時(shí)達(dá)到完全的吸附解吸平衡，吸附動(dòng)力學(xué)可以用拉格朗日二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合較好，擬合相關(guān)系數(shù)R2＞0.9，吸

3、附解吸等溫線表明PFOA在土壤上的吸附具有明顯的線性分配作用，吸附解吸等溫線可以用Freundlich和liner模型較好的擬合。PFOA在土壤上的吸附與土壤中的礦物成分、含量及有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)。疏水性作用可能是主導(dǎo)PFOA在土壤上吸附的主要機(jī)制。
　　2.針鐵礦(Goethite)和蒙脫石（Montmorillonite）對(duì)PFOA的吸附在24h時(shí)達(dá)到完全的吸附解吸平衡。吸附動(dòng)力學(xué)用拉格朗日二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合較好，擬合系數(shù)R2均為

4、0.999。針鐵礦對(duì)于PFOA的吸附可以用線性模型較好的擬合，蒙脫石對(duì)PFOA的吸附用Langmuir模型擬合較好。通過(guò)針鐵礦蒙脫石吸附PFOA前后的FTIR和XRD，可以推測(cè)針鐵礦和蒙脫石對(duì)PFOA的吸附機(jī)制不同。針鐵礦對(duì)PFOA的吸附可能主要受靜電作用和氫鍵作用的影響，而蒙脫石對(duì)PFOA的吸附可能主要通過(guò)蒙脫石層間的氫鍵作用主導(dǎo)。
　　3.PFOA在腐殖酸(Humic Acid,簡(jiǎn)稱HA)上的吸附在24h時(shí)達(dá)到完全的吸附解吸平