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包气带土壤组成对三氯乙烯的吸附影响研究 总被引：1，自引：0，他引：1
有机质和矿物质是包气带土壤中的主要吸附介质,其吸附特性直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。分别采用分析纯石英砂和典型粘土矿物高岭石模拟土壤的原生矿物和粘土矿物,利用批实验的方法研究土壤中各组成部分对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。土壤有机质的吸附行为通过全土样和矿物质的对比得出。结果表明,粘土矿物是吸附氯代烃的主要矿物质,原生矿物对氯代烃的吸附量很小;土壤有机质含量和土壤吸附量之间有很好的正相关性;土壤有机碳含量与土壤粘土矿物含量的比值是影响吸附行为的另一重要因素,比值越小,Koc值越大,土壤对TCE的亲和力就越强。由于自然界中的土壤有机质大都与矿物质形成有机质-粘土矿物结合体,据此推测有机质-矿物质结合体会影响有机质的组成和形态,从而对其吸附行为有重要作用。 相似文献
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分配模型认为疏水性有机物在土壤上的吸附过程是一种分配的过程[1,2],平衡分配系数与土壤有机碳的含量存在线性相关关系.Weber和Huang[3,4]提出土壤吸附有机污染物的三端员模式.认为无机矿物表面和无定形有机质对有机污染物的吸附以相分配为主,而凝聚态有机质对有机污染物吸附则表现为非线性的.Pignatello和Xing[5,6]指出双模式吸附模型可将土壤有机质分为溶解相和孔隙填充相两个部分;认为有机污染物在溶解相上的吸附是一个分配过程,而在孔隙填充相中的吸附则服从兰格缪尔吸附等温模型,表现为非线性.可以肯定土壤有机质是引起疏水性有机物非线性吸附过程的主要组分.因此,本研究利用现代分析方法表征土壤有机质的化学组成和结构;定量研究多环芳技烃化合物菲和萘在吸附剂上的等温吸附过程;探讨疏水性有机污染物的非线性等温吸附与吸附剂中有机质化学组成和结构之间的关系. 相似文献
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包气带对三氯乙烯的吸附行为研究 总被引：2，自引：0，他引：2
有机污染物在包气带的吸附行为,直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。采用浅层和深层包气带样品,利用批实验的方法研究不同有机碳含量的样品对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。研究表明,包气带表层土壤比深层土壤的有机碳含量高,可能存在竞争吸附的问题,说明该土壤的吸附行为是以矿物吸附为主、有机质吸附为辅的类型;表层土壤的吸附具有较好的线性行为,不存在饱和吸附量;深层土壤有机碳含量低,其吸附为非线性的。 相似文献
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高岭石和蒙脱石分别是暖湿和冷干气候带内典型土壤的代表性矿物,对二者吸附胡敏酸特点的对比研究可以为探索不同地带土壤中重金属的环境行为提供重要的依据。笔者通过一系列实验研究了pH值、离子强度和胡敏酸初始浓度对胡敏酸在高岭石和蒙脱石上吸附量的影响,重点剖析了引起高岭石和蒙脱石在吸附胡敏酸方面表现出的共性和差异的原因。研究结果表明:1)在pH=5条件下,胡敏酸在高岭石和蒙脱石上的吸附量均随着胡敏酸初始浓度和离子强度的升高而逐渐增加;2)胡敏酸在高岭石和蒙脱石上的吸附量均随着pH值的升高而降低;3)pH<6时,高岭石吸附的胡敏酸量多于蒙脱石,pH>6时则相反。这是由高岭石和蒙脱石在不同pH条件下吸附胡敏酸的机制不同造成的。在pH<6时,高岭石与胡敏酸之间的静电引力起主导作用,其次是配位交换作用和氢键作用。此时,蒙脱石以氢键作用为主要吸附机制。在pH>6时,高岭石和蒙脱石的主要吸附机制分别是疏水性作用和阳离子键桥。 相似文献
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四环素类抗生素在土壤中的吸附-解吸行为已成为国际上的研究热点,但目前研究主要集中在此类单一抗生素在土壤上的吸附和解吸行为(Rong和Li,2010),以及阳离子类型、pH值、有机质等因素对其吸附、解吸的影响上(Stephen 相似文献
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水溶性有机质对土壤中污染物环境行为影响的研究进展 总被引：5，自引：2，他引：5
水溶性有机质(DOM)作为有机配位体,含有羧基、羟基、羰基和甲氧基等活性功能团,可以通过与土壤中的污染物发生离子交换、吸附、络合、螯合、凝絮、氧化还原等一系列反应,进而影响它们在土壤中的形态、迁移转化和最终归宿。本文概述了DOM在土壤中的吸附,系统总结了近年来国内外关于水溶性有机质对土壤中污染物影响的研究进展,阐述了水溶性有机质能提高重金属的溶解度及其对重金属、农药、PAHs吸附解吸、迁移等环境行为所起的作用,最后指出今后应该进一步研究的问题。 相似文献
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氧四环素在典型土壤中的吸附/解吸行为及其吸附态生物有效性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用批平衡实验方法,研究了氧四环素(oxytetracycline,OTC)在褐土、红壤与森林土壤中的吸附/解吸行为,同时以大肠埃希菌(Escherichia coli ATCC 25922,E.coli ATCC 25922)作为实验菌株,研究了土壤吸附态的氧四环素的生物活性。结果表明,Freundlich和Langmuir模型均可以对OTC在三种土壤中的吸附和解吸曲线数据进行良好的拟合,OTC在褐土中的吸附/解吸等温线呈线性,而在红壤与森林土壤中的吸附/解吸等温线呈非线性,且Langmuir方程拟合效果优于Freundlich方程。OTC在三种土壤上的解吸过程均存在明显的滞后性。土壤吸附态抗生素对细菌生长的抑制作用表明,OTC与土壤发生吸附作用之后,依然具有生物有效性。 相似文献
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重金属离子在胡敏酸-高岭石复合体上的吸附 总被引：6，自引：0，他引：6
本文研究了胡敏酸存在下高岭石对重金属离子的吸附行为。实验结果表明:①胡敏酸和Cu2 溶液按先后顺序或同时加入高岭石中反应,在Cu2 平衡浓度<10mg/L时,3种加入顺序对Cu2 的吸附量基本相同,当Cu2 平衡浓度>10mg/L时,(K Cu) HA和(K Cu HA)两种加入顺序对Cu2 的吸附量比(K HA) Cu的略大。②在pH=5时,胡敏酸-高岭石复合体对Cu2 的吸附量明显大于纯高岭石。这是由于胡敏酸含有大量的羧基和酚羟基等活性基团,吸附在高岭石上的胡敏酸增加了其表面吸附位,在复合体表面形成了S—HA—Cu三元配合物,且Cu2 的吸附量与复合体中胡敏酸的含量在一定范围内成正相关;③溶液pH值在4～7之间变化可调控复合体对Cu2 的吸附机制。④在Cu2 和Cd2 共存时,随着金属离子初始浓度的增大,Cu2 的吸附量呈直线上升,而Cd2 的吸附量增加缓慢,表明复合体对Cu2 的吸附能力比对Cd2 强。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
疏水性有机污染物是土壤和沉积物中一类主要的污染物,它直接或间接的影响着人类健康。通常土壤和沉积物中疏水性有机污染物的风险评估主要依据化学溶剂提取土壤和沉积物中的污染物浓度,但是这种方法并没有考虑自然环境下,土壤和沉积物的自身变化以及时间尺度对有机污染物的影响,因此对有机污染物在环境风险评估缺乏一定的准确性。老化效应能在一定程度上有效解释上述问题。老化效应是有机污染物和土壤介质相互作用的结果,传统上认为的老化效应没有考虑吸附剂自身的变化对有机污染物和土壤相互作用的影响,而只注重污染物被土壤介质隔离的影响。实际上吸附剂自身受到各种自然环境作用的影响而发生改变,从而影响土壤等吸附剂对疏水性有机污染物的吸附,进而影响有机污染物的解吸和生物有效性。本研究中,使用无机化合物沉淀(碳酸钙和氢氧化铁)去覆盖土壤中的有机质表面并填充其微观孔隙(选用喀斯特地区典型的黄壤土和石灰土两种胡敏素Humin(HM)作为土壤有机质组分),从而模拟自然环境中表生地球化学过程(例如干燥-湿润循环和冰冻-融化循环等)对土壤有机质的影响。该研究目的是探讨无机沉淀对土壤有机质中的吸附能力的影响,从而证明吸附剂自身的改变也是影响老化效应的一个重要因素。两种土壤HM组分使用HF-HCl处理,去除原有的矿物离子,如Ca和Fe以及硅酸盐矿物等无机组分等;研究选取常见的疏水性有机污染物芘作为研究的吸附质,其主要性质,分子量,溶解度和Kow值分别为202.3g/mol,0.135 mg/L和5.20。对两种吸附剂用无机沉淀进行包裹,分别使用3种不同浓度的Fe和Ca离子去生成3种浓度的无机沉淀,通过一次性批处理吸附实验方法,对12种不同处理的吸附剂和4种未处理的吸附剂(共计14种吸附剂)进行吸附实验,研究使用带有二极管检测阵列UV探测器和荧光检测器超高效液相色谱Agilent 1290测定有机污染物芘的浓度。使用能量光谱EDS和扫描电镜SEM去测定不同处理吸附剂的包裹程度,3种不同浓度处理的无机沉淀含量随离子浓度的增加而升高。典型的弗朗德里希模型能够很好的拟合实验吸附数据。实验结果表明,16种吸附剂对芘的吸附等温线都是非线性的,n值范围为0.52~0.75。原始黄壤土胡敏素的吸附等温线n值为0.67,原始石灰土胡敏素的n值为0.61。12种老化的胡敏素样品对污染物芘的吸附数据表明:低浓度无机离子到高浓度离子处理的黄壤土HM的n值为0.56~0.75;石灰土同等处理的HM的n值为0.52~0.76。黄壤土HM样品中,Fe包裹的老化样品的n值和原始HM的值没有显著的不同,Ca包裹的老化样品,表现出更大的n值,及更大的线性吸附,这说明通过无机沉淀包裹或填充微孔后,吸附剂吸附污染物主要受分配机制影响;被Fe包裹的石灰土HM老化样品的n值更小,说明非线性吸附特征更大,而被Ca包裹的老化样品中,吸附剂n值更大,说明有更大的线性吸附。这说明Fe包裹的石灰土HM,不仅有分配机制还有表面吸附和孔填充机制;Ca包裹的石灰土HM以分配机制为主。通过有机碳标化系数Koc值,我们得出以下推断,1)对每一个吸附剂-吸附质系统来说,Koc的计算值会随着Ce浓度的升高而降低;2)对两种土壤来说,在较低的Ce浓度下,原始土壤的HM样品比其它的老化样品表现出更大的吸附性能,但Fe包裹的黄壤土老化样品比原始HM的样品有更大的吸附能力,分析认为可能是Fe元素与黄壤中的一些官能团发生了相互作用或者Fe元素改变了黄壤土HM的结构,从而使黄壤土HM老化样品的吸附能力更强;3)在给定的Ce浓度下,同种土壤老化的样品的Koc值都随着无机离子浓度的增加而降低,说明老化样品的吸附能力随无机离子浓度升高而降低。该研究表明,在表生地球化学过程影响后,土壤有机质发生改变表现出吸附能力下降,这说明,表生地球化学过程对有机污染物在环境中的迁移和归趋及生物有效性产生显著影响,因此,该方面的研究对有机污染物在环境中的风险评估和修复策略的制定具有理论指导意义。 相似文献
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提出一套不同于传统工艺的有机化膨润土制备方法,并首次采用COD(化学需氧量)与XRD(X射线衍射)双重指标衡量有机化膨润土的合成效果。COD测试表明,选择合适的改性剂种类和用量,是制备废水处理用有机化膨润土的两个前提。XRD分析说明,新工艺制备的有机化膨润土中蒙脱石的d001明显增大,有机改性剂长链分子已经插入蒙脱石矿物层间,合成效果良好。新的有机化膨润土合成工艺省去了过滤、洗涤、烘干、粉碎等步骤,能耗大大降低,成本优势明显,能够有力地促进有机化膨润土在废水处理领域的规模化应用。 相似文献
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Zhongqi HE Tsutomu Ohno Barbara J. Cade-Menun M. Susan Erich C. Wayne Honeycutt 《中国地球化学学报》2006,25(B08):259-259
Natural organic matter （NOM） is an important ingredient in soil which can improve physical, chemical, and biological properties of soils and nutrient supplies. In this study, we investigated the spectral features and potential availability of phosphorus （P） in the IHSS Elliott Soil humic acid standard （EHa）, Elliott soil fulvic acid standard Ⅱ （EFa）, Waskish peat humic acid reference （WHa）, and Waskish peat fulvic acid reference （WFa） by fluorescence spectroscopy, FT-IR, solution 31P NMR, 3-phytase incubation and UV irradiation. We observed more similar spectral features between EHa and EFa as well as between WHa and WFa than between the two humic acids or two fulvic acids themselves. Phosphorus in WHa and WFa was mainly present in the orthophosphate form. However, only about 5% was water soluble. After treatment by both UV irradiation and enzymatic hydrolysis, soluble orthophosphate increased to 17% of WHa P, and 10%o of WFa P. Thus, it appears that a large portion of P in Waskish peat humic substances was not labile for plant uptake. On the other hand, both orthophosphate and organic phosphate were present in EHa and EFa. Treatment by both UV irradiation and enzymatic hydrolysis increased soluble orthophosphate to 67% of EHa P and 52% of EFa P, indicating that more P in Elliott soil humic substances was potentially bioavailable. Our results demonstrated that source （soil vs. peat） was a more important factor than organic matter fraction （humic acid vs. fulvic acid） with respect to the forms and lability of P in these humic substances. 相似文献
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Zhongqi HE C. Wayne Honeycutt Tsutomu Ohno James F. Hunt Barbara J. Cade-Menun 《中国地球化学学报》2006,25(B08):259-260
Fourier-Transform Infrared （FT-IR） spectroscopy has been used extensively to characterize natural organic matter （NOM）. Absorption bands at 1100-1000 cm^-1 in the FT-IR spectra of NOM have been frequently assigned to alcoholic and polysaccharide C-O stretching or to vibrations of SiO2-related impurities. However, these interpretations do not consider that a strong band associated with P-O bonds of phosphate also appears in the same region. We evaluated the correlation between absorbance in this region and P content of 19 NOM samples from terrestrial, aquatic and plant shoot sources. In the spectra of 10 humic and fulvic acid samples, shoulder to minor bands appeared around 1050 cm^-1. Absorbance intensity at 1050 cm^-1 （Y） was linearly related to P content （X） by the following： Y=4.38X＋0.3 l, with R2=0.90. We did not observe such a close correlation between absorbance and P content in two aquatic NOM samples. Apparently, this is because the aquatic NOM samples were concentrated by reverse osmosis, which would have concentrated not only humic and fulvic acids but also other soluble organic solutes present in natural waters. In the FT-IR spectra of seven dissolved organic matter （DOM） samples obtained from dried plant shoots, broad and/or multiple bands around 1075 cm^-1 were observed with a shoulder at 977 cm^-1. These characteristics were more like those of organic phosphate compounds （such as inositol hexaphosphate）. However, solution 31P nuclear magnetic resonance spectroscopic analysis showed no significant amount of organic phosphate present in these samples. 相似文献
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气候变暖对多年冻土区土壤有机碳库的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
多年冻土区存储了大量土壤有机碳。气候变暖、 多年冻土退化导致其长期封存的有机碳逐渐或快速释放, 进入大气圈或水系统, 改变原有多年冻土区碳循环, 并可能显著加速气候变暖。通过综述气候变暖对多年冻土区碳库的影响研究进展, 主要包括多年冻土碳库储量、 降解机理及变化预测, 研究表明： 北半球多年冻土区的碳储量巨大, 但不确定性很高, 尤其是海底多年冻土和水合物碳库储量的评估; 多年冻土碳库对气候变暖的响应速度受土壤水热特性、 土壤有机质C/N比、 有机碳含量和微生物群落特征等多种环境因素的控制或影响; 目前, 关于北半球多年冻土碳库对气候变暖响应模拟结果说明, 多年冻土退化短期内不会导致经济和生产方面的灾难性后果。但是, 无论是针对多年冻土碳库评估, 还是多年冻土有机碳库对气候变暖的响应模拟研究结果, 都有较大的不确定性。未来多年冻土碳库变化的模拟和预测研究应更多考虑多年冻土快速退化和多年冻土区水合物分解, 如中小尺度热喀斯特的生态环境和碳的源汇效应。准确的多年冻土区有机碳排放模拟可为未来多年冻土碳与气候反馈的预估提供重要支持。 相似文献
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地外有机化合物 总被引：1，自引：0，他引：1
球粒陨石中的有机化合物起源于星际介质,是构成太阳星云的初始组分,并与其他物质一起吸积形成小行星和行星。在小行星内,有机质经历了不同程度的水蚀变和热变质作用。球粒陨石中的有机化合物尽管是非生命成因,但组成极为复杂,主要是类似于干酪根的大分子物质,以及少量可溶性有机物。大部分可溶有机分子也发现于地球生物圈,但前者可具有完全不同的H、C、N等同位素组成,这也是它们来源于地球之外的重要证据。星云中宇宙线和紫外线（UV）的辐射、小行星的热变质和水蚀变,是地外有机质演化的主要过程。球粒陨石中的有机质是地球生命起源的物质基础,是生命起源不可或缺的重要环节。同样重要的是,大量的火星探测表明,火星历史上有过满足生命存在的基本条件,而在火星陨石中还发现了一些生物活动相关的线索。未来很可能首先在火星上发现地外生命存在的证据。 相似文献
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不同有机酸对矿物溶解的动力学实验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
用石英、微斜长石和方解石混合颗粒模拟碎屑组分分别与不同有机酸水溶液进行溶蚀实验,以比较储集层内不同矿物在含低分子量有机酸地层水中溶解的速率,并试图探讨矿物溶蚀的微观机理。结果表明：①所有矿物颗粒都发生了不同程度的溶解,表现为颗粒失重,溶液中SiO2和金属阳离子含量增加,pH值上升。②优先溶解的是方解石,其次是硅酸盐矿物。③温度增加,硅酸盐矿物在水中的溶解度明显增加,而方解石的溶解度基本不变。④由于不同有机酸与二氧化硅和金属阳离子生成的络合物稳定性不同,因此,在不同有机酸水溶液中,矿物的溶蚀速率有较大差别。多官能团有机酸的水溶液中,不同矿物有更大的溶解;但在含有丰富Ca2＋的草酸水溶液中,由于矿物颗粒表面难溶草酸钙的沉淀,方解石的溶解变得更加困难。⑤多官能团有机酸与SiO2形成的多环螯合物由于完全取代了硅氧四面体的氧原子,在水中具有高度稳定性,可能有助于(铝)硅酸盐的溶蚀和硅元素的迁移 相似文献
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岩溶山区土地利用方式对土壤活性有机碳及其分布的影响 总被引：5，自引：4，他引：1
对重庆中梁山不同土地利用方式下的0～50cm土壤活性有机碳含量和分布进行研究。结果表明:不同利用方式土壤有机碳(SOC)含量大小顺序为:竹林＞菜地＞草地＞林地＞园地＞弃耕地,且均表现为0～20cm层大于20～50cm层;土壤溶解性有机碳(DOC)含量平均值大小顺序为:林地＞竹林＞弃耕地＞草地＞园地＞菜地,土壤溶解性有机碳占土壤有机碳的比例随土层深度增加而增加;土壤易氧化有机碳(EOC)含量及其剖面分布与土壤有机碳含量变化相一致,相关分析表明,两者的相关性达到极显著水平(R=0.852,P＜0.0001),对土壤有机碳变化反应敏感。 相似文献
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利用多目标区域地球化学调查数据,估算了重庆西部地区表层土壤有机碳密度和储量。结果表明,重庆西部地区表层(0~20 cm)土壤有机碳储量为41 038 589 t,平均密度为2 929 t·km-2。从地貌类型看,低山(2 984 t·km-2)和中山(2 986 t·km-2)区土壤有机碳密度较高,丘陵区(2 628 t·km-2)最低,山地土壤有机碳储量最丰富。不同类型土壤中,石灰土有机碳平均密度最高(5 043 t·km-2),其次为黄壤(3 756 t·km-2),紫色土最低(2 329 t·km-2),紫色土有机碳储量最大。就土地利用方式而言,林地土壤有机碳平均密度最高(4 071 t·km-2),耕地土壤处于中等水平(2 752 t·km-2),居民及建筑用地有机碳密度最低(2 416 t·km-2),耕地土壤有机碳储量最大。与第二次土壤普查数据对比发现,该区土壤有机碳储量和密度呈降低趋势,表层土壤作为碳源向大气释放碳,尤其是江津、潼南地区土壤有机碳密度分别降低了56.7%、45.1%。 相似文献