黃河蘭州段沉積物對有機(jī)氯農(nóng)藥的吸附特性研究.pdf

1、水環(huán)境底泥沉積物是有機(jī)污染物遷移、轉(zhuǎn)化的重要介質(zhì)，與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)，在環(huán)境污染物歸趨、生物可利用性中起著重要的作用。而環(huán)境污染物在水環(huán)境中的行為和歸宿，受到降解、吸附、遷移等過程的影響，這些過程是相互聯(lián)系和彼此制約的。
　　 隨著科學(xué)的進(jìn)步和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，有關(guān)持久性有機(jī)污染物環(huán)境行為方面的研究已日益成為熱點(diǎn)研究內(nèi)容之一。首批12種受控制的POPs中有9種為有機(jī)氯農(nóng)藥，其中六六六、滴滴涕是最常見的兩種。蘭州地區(qū)具有大量使

2、用這兩種農(nóng)藥的歷史，黃河蘭州段有機(jī)氯農(nóng)藥主要來自農(nóng)業(yè)的使用和生產(chǎn)農(nóng)藥的企業(yè)的排放，以廢水、雨水的形式進(jìn)入黃河水環(huán)境。水環(huán)境沉積物對有機(jī)氯農(nóng)藥的吸附、解吸是它在沉積物-水環(huán)境中歸宿的主要因素之一。因此，研究有機(jī)氯農(nóng)藥的黃河水環(huán)境吸附、解吸行為特性，對于了解有機(jī)氯農(nóng)藥的區(qū)域環(huán)境過程、進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及水污染治理具有重要的意義。
　　 本論文選擇典型持久性有機(jī)氯農(nóng)藥六六六(1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexa

3、ne，HCH)和滴滴涕(2,2-bis(4-Chlorophenyl)-1，1，1-trichloroethane，DDT)作為吸附質(zhì)，采用黃河蘭州段相對清潔的表層沉積物作為吸附劑，進(jìn)行了吸附解吸模擬實(shí)驗(yàn)研究，并同時(shí)對有機(jī)氯農(nóng)藥在腐殖酸和蒙脫石上的吸附特性也進(jìn)行了比較研究。對表層沉積物、腐殖酸和蒙脫石吸附HCH和DDT的動力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合；測定了其吸附速率；利用Henry、Fruendlich和Langmuir吸附等溫模型描述各個(gè)

4、固相介質(zhì)對農(nóng)藥的吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)，探討表層沉積物、腐殖酸和蒙脫石吸附HCH和DDT的熱力學(xué)特征和影響因素，比較研究各種吸附劑對HCH和DDT吸附特性的異同及其吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　 (1)表層沉積物、腐殖酸和蒙脫石吸附HCH和DDT的動力學(xué)過程均可分為快反應(yīng)和慢反應(yīng)兩個(gè)階段；各吸附劑對吸附質(zhì)的吸附量隨著時(shí)間的延長而增加；各吸附劑對HCH和DDT吸附達(dá)到平衡的時(shí)間為12～24小時(shí)之間；腐殖酸和蒙脫石對HCH和DDT的吸附速率

5、較快；在農(nóng)藥的吸附解吸過程中，吸附解吸作用實(shí)際上是同時(shí)發(fā)生的，各吸附劑對農(nóng)藥的吸附速率常數(shù)大于解吸速率常數(shù)，解吸存在滯后性，造成農(nóng)藥在環(huán)境中長距離遷移。
　　 (2)利用Henry、Freundlich和Langmuir吸附模型對各吸附劑在所研究條件下吸附HCH和DDT的吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果表明：在所研究的濃度范圍內(nèi)，Henry、Freundlich和Langmuir吸附模型均可較好的擬合HCH和DDT在表面沉積物上吸附

6、的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，這體現(xiàn)了其吸附行為的復(fù)雜性；由相關(guān)系數(shù)可知，Henry線性模型對HCH和DDT在腐殖酸、蒙脫石上吸附的熱力學(xué)數(shù)據(jù)擬合較好。各吸附劑對HCH和DDT的吸附結(jié)果的比較研究顯示，各吸附劑對DDT的吸附量大于對HCH的吸附量；各吸附劑對HCH的吸附能力為腐殖酸＞蒙脫石＞表層沉積物；對DDT的吸附能力為，蒙脫石＞腐殖酸＞表層沉積物，說明沉積物中腐殖酸和粘土礦物含量越多，沉積物的吸附能力更強(qiáng)。
　　 (3)通過正交設(shè)計(jì)法，討論