施氏矿物对多环芳烃和砷的共吸附
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 2
1 材料与方法 4
1.1 施氏矿物的制备 4
1.1.1 A. ferrooxidans LX5休止细胞悬浮液的制备 4
1.1.2 施氏矿物的生物法制备 4
1.2 施氏矿物的表征 4
1.3 PHE溶液和As(III)溶液的制备 5
1.3.1 PHE溶液的制备 5
1.3.2 As(III)溶液的制备 5
1.4 施氏矿物对PHE和As(III)混合体系的吸附动力学 5
1.5 施氏矿物(Sch72)对高浓度PHE和As(III)的吸附性能及类芬顿降解性能 5
1.6 PHE和As(III)的测定方法 5
2 结果分析与讨论 5
2.1 施氏矿物的表征 5
2.2 不同合成时间施氏矿物在不同初始pH条件下对PHE和As(III)共存体系的吸附 6 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072*
2.2.1 不同形貌的施氏矿物对PHE和As(III)的吸附情况 7
2.2.2 不同pH条件下施氏矿物对PHE的吸附去除率的影响 7
2.2.3 不同pH条件下施氏矿物对As(III)的吸附去除率的影响 8
2.2.4 共存体系对施氏矿物的吸附作用的影响 8
2.2.5 动态吸附过程中溶液pH值的变化 8
2.3 施氏矿物(Sch72)对高浓度PHE和As(III)的吸附性能 8
3 结论 9
致谢 9
参考文献 9
施氏矿物对多环芳烃和砷的共吸附
引言
引言
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类由两个及两个以上苯环稠和而成的有机污染物[1],具有潜在的致畸、致癌性和基因毒性[2],这类化合物具有极低的水溶性,很难在环境中消除[3]。
PAHs的主要来源有自然源和人为源。自然源包括森林大火、火山喷发、沉积物成岩和生物转化过程等;而人为源主要来自于缺氧燃烧、垃圾焚烧和填埋、食品制作、工业工艺过程、直接的交通排放[4][5]。在自然界中,这类化合物存在水解、生物降解、光作用裂解等消除方式,使得环境中的PAHs含量始终有一个动态平衡,从而保持在一个较低的浓度水平上。但近些年来,人类生产活动的加剧,破坏了环境中PAHs含量的动态平衡,使其在环境中急剧增加。
菲(phenantherene, PHE)是多环芳烃类物质的典型代表之一,具有很强的亲脂性,在水中溶解度低、蒸汽压小、易挥发,极易通过食物链进入到人体中,毒害人的呼吸道、淋巴和皮肤。菲的结构特殊,同时具有一个“Bay”区和一个“K”区,这两者又于PAHs的致癌性密切相关。这些独特的性质使得菲成为多环芳烃研究中的模式化合物[6]。
砷是一种人体必需的微量元素,但同时也是毒性很高的原生质毒物,广泛用于制作杀虫剂、除草剂等。砷的毒性与其氧化态和化学形态密切相关,在环境中会因为其生物化学过程的改变而发生变化。通常,三价砷化合物的毒性高于五价砷化合物,而无机砷的毒性高于有机砷[7][8]。造成环境污染的砷主要通过采矿、冶金、化工、电镀、金属加工等行业产生,在生产过程中会产生大量含有As、Hg、Cu等重金属离子和氟化物的酸性废水。砷主要通过接触呼吸道、食物和皮肤进入骨骼、毛发等器官或其他组织中蓄积,破坏消化系统和神经系统,使酶的活性以及细胞的呼吸、分裂与繁殖受到严重干扰[9]。
环境中的污染物通常都是以混合的形态被释放,并非单一的,虽然单个污染物造成的环境污染时有发生,但单一污染在绝对意义上是不存在的,单个污染物在环境中的吸附行为在某种程度上必然会受限于其他共存的污染物[[10],同时存在于生态系统中的多种化学污染物之间发生反应或相互作用,从而影响了它们对环境所造成的各种毒性及行为[11],污染通常具有伴生性及综合性。
重金属作为典型的无机污染物,无法降解,只能转化;而多环芳烃则属于持久性的有机污染物,具有难降解、毒性强、性质稳定等特点;这两种污染物的复合污染现象在环境中广泛存在。引起了众多学者的关注。研究表明复合污染由于成分复杂,具有毒性累计效应,生物毒性往往高于单一污染[12]。
Rosenfeld and Plumb[13]在对美国五大洲受木材加工厂污染的地下水体的调查中发现,这些区域复合污染物的分布较为相似,常见的为多环芳烃类和酚类污染物质,而重金属污染物则为As、Cr、Zn、Cu等。Song et al.(2006)[14]在辽宁沈阳的农田灌溉水中检测到Cd、Pb、Cr等重金属以及TPAHs、丙酮等有机污染物;同样的,赵颖等[15]在山西太原的农田灌溉水中也检测到As、Cd和TPAHs等污染物。
综合来看,常见的复合污染物主要是Cd、Pb、As、Cr、Zn、Cu等重金属以及常见的多环芳烃类物质。这些复合污染物之间常会发生复杂的相互作用,如阳离子π键作用、吸附位点竞争、氧化还原作用[16]等,使得它们各自的行为特性发生改变,且这些相互作用常因污染物种类的不同而存在不同的作用机制和效果,大大增加了研究其复合污染特征和修复的难度。
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