部分有機(jī)化合物的理化性質(zhì)及環(huán)境溫度對(duì)其土-氣分配系數(shù)影響.pdf

1、東北地區(qū)是我國重要的工業(yè)基地和糧食基地，工業(yè)污染和農(nóng)藥污染比較嚴(yán)重。該地區(qū)也是我國主要產(chǎn)油區(qū)，主要有大慶、遼河和吉林三大油田，石油在開采、運(yùn)輸?shù)冗^程中不可避免地污染土壤。東北地區(qū)緯度較高，冬季較長，一般從11月到次年2月，平均氣溫較低，最低氣溫可達(dá)到-35℃。本論文研究了東北受污染土壤中，揮發(fā)(VOCs)、半揮發(fā)性有機(jī)污染物(SOCs)在低溫和油復(fù)合污染時(shí)的土/氣分配行為。具體開展了以下研究： (1)采用批實(shí)驗(yàn)的方法，以三氯乙

2、烯(TCE)為代表，測定了TCE在有機(jī)碳含量不同的土壤上(黃土、稻田土和黑土)，各種溫度下(-14～20℃)的土/氣分配系數(shù)(KSA)。TCE的KSA隨著土壤有機(jī)碳含量增加、溫度降低而增大。在低溫情況下，即使是揮發(fā)性極高的TCE也可以更趨于分配到土壤中(-14℃，KSA=103)。 (2)為了進(jìn)一步研究化合物在低溫下的土/氣分配行為，采用固相逸度計(jì)的方法，以半揮發(fā)性的Aroclor1242為目標(biāo)物，測定66種多氯聯(lián)(PCBs)

3、(其中27種為色譜上的共流出物)，在-30～30℃范圍內(nèi)，15個(gè)溫度下的KSA，跨近6.5個(gè)數(shù)量級(jí)，范圍在104.4～1011。在溫度≥0℃和溫度≤0℃時(shí)，PCBs的logKSA與絕對(duì)溫度的倒數(shù)均呈線性關(guān)系，斜率分別在3.82～5.61和5.58～6.88之間。說明PCBs的logKSA隨溫度的降低而顯著增大，而在溫度<0℃時(shí)，這種增大的趨勢更為顯著。實(shí)驗(yàn)測定的logKSA與相應(yīng)的logKOA線性回歸后的斜率接近于1，說明PCBs在土壤

4、上的分配性質(zhì)與其在辛醇上的分配性質(zhì)相似。改進(jìn)的Karickhoff方程被成功地用來預(yù)測PCBs在實(shí)驗(yàn)土壤上的分配(溫度≥0℃和溫度≤0℃)。 (3)為了進(jìn)一步擴(kuò)展低溫下SOCs的KSA數(shù)據(jù)，測定了2種多環(huán)芳烴(菲和熒蒽)和6種有機(jī)氯殺蟲劑(α-六六六、γ-六六六、順式氯丹、o，p’-滴滴伊、反式氯丹和反式九氯)在-30～30℃溫度范圍內(nèi)的KSA，得到113個(gè)數(shù)據(jù)，范圍在104.5～1010.4。與PCBs的結(jié)果相同，在溫度≥0

5、℃和溫度≤0℃時(shí)，這些物質(zhì)的logKSA與絕對(duì)溫度的倒數(shù)均呈線性關(guān)系。溫度≥0℃，PAHs和OCs的斜率分別在4.11～4.84和4.75～5.65之間；而當(dāng)溫度≤0℃，PAHs和OCs的斜率則分別在5.51～6.10和6.23～9.68之間。各測試溫度下OCs的logKSA和logKOA線性回歸后的斜率均值為0.6。進(jìn)一步研究表明，Karickhoff方程只能大體上估測OCs在實(shí)驗(yàn)土壤上的KSA，20℃時(shí)，預(yù)測值最大是實(shí)測值的19倍(

6、反式九氯)。 (4)結(jié)合東北地區(qū)油污染的特點(diǎn)，考察了油-六氯苯(HCB)復(fù)合污染土壤中，不同油濃度和溫度(-30～30℃)下HCB的KSA。在考察油濃度影響的實(shí)驗(yàn)中得出：20℃時(shí)，在有機(jī)碳含量為1％的土壤中，盤錦原油的臨界獨(dú)立相濃度(CSPC)約為1000mgkg-1，當(dāng)大于該值時(shí)，油以體相存在于土壤。在溫度影響實(shí)驗(yàn)中得出：油污染的土壤中，油對(duì)土壤吸附(分配)性能的改變與溫度有關(guān)，相同油污染負(fù)荷的土壤，高溫時(shí)油更趨于增強(qiáng)整體土