鼠李糖脂淋洗修复多环芳烃污染黄土的研究

发布时间：2019-11-11 15:29

【摘要】：土壤多环芳烃(PAHs)污染控制是目前土壤污染防治与保护的重点问题之一,开展土壤中PAHs污染分布规律、污染机理、归宿与控制技术的研究,对于土壤环境的生态安全具有重要意义。本文首先采用批次平衡实验的方法,研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对多环芳烃的增溶作用以及对多环芳烃单一和复合污染黄土的洗脱作用;然后采用土柱淋洗的方法研究了鼠李糖脂对菲污染土壤的淋洗作用。深入考察了表面活性剂浓度、p H值、温度、无机盐因素对增溶和洗脱作用的影响,以期本研究为PAHs污染土壤的修复提供科学依据。论文研究内容以及取得的结果如下:(1)研究了鼠李糖脂对PAHs的增溶作用及其影响因素。结果表明,在鼠李糖脂临界胶束浓度(CMC)上下,鼠李糖脂对菲和芘均有增溶能力,尤其是在鼠李糖脂浓度超过CMC时,增溶作用更加明显。增溶倍数(S*w/Sw)显著增加,摩尔增溶比(MSR随着被增溶物分子量的增加而减小。胶束—水分配系数Km随被增溶物疏水性的增强而增大。p H值、温度、无机盐离子浓度对鼠李糖脂增溶PAHs的作用具有一定的影响。鼠李糖脂对菲和芘的增溶作用随着p H值的升高而降低;升高温度使鼠李糖脂对PAHs的增溶作用有所增加;无机盐离子对鼠李糖脂增溶PAHs的影响根据所添加的阳离子种类而异。K+促进鼠李糖脂对多环芳烃的增溶作用,而Ca2+的作用与此相反。(2)研究了鼠李糖脂对单一菲污染黄土的洗脱作用及其影响因素。结果表明,淋洗液中菲的浓度随着时间的增长而呈现出阶段性的变化,在12小时后达到平衡。随着鼠李糖脂浓度的增大,菲的洗脱率增加。随着温度的增加,黄土中菲的洗脱率有所增加。随着溶液p H值的增加,鼠李糖脂对菲的洗脱效率先增大后减小,在p H=7时洗脱效率最佳。无机盐离子K+和低浓度的Ca2+可以促进鼠李糖脂对菲的洗脱效率。(3)研究了鼠李糖脂对菲、芘混合污染黄土的洗脱作用及其影响因素。结果表明鼠李糖脂对两种多环芳烃菲、芘的去除率均随着表面活性剂浓度的升高而逐渐增大,菲的洗脱率大于芘的洗脱率。当溶液的p H增大时,鼠李糖脂对混合污染土壤中菲、芘的洗脱率影响较小,趋势不明显,但在p H=7时两者的洗脱率都出现了最大值;在鼠李糖脂洗脱混合污染土壤中菲、芘的过程中,温度对菲和芘的洗脱率的影响较小;无机盐离子K+和低浓度的Ca2+可以促进鼠李糖脂对菲、芘的洗脱效率,随着离子浓度的增加,混合污染黄土中菲和芘的洗脱率均增大,但是相比于单一污染土壤中Ca2+浓度对混合污染黄土中菲、芘的洗脱率影响较小。(4)采用土柱淋洗的方法研究了鼠李糖脂对单一菲污染黄土的淋洗作用及其影响因素。结果表明,在淋洗初期淋洗液中菲的含量就迅速增至峰值,淋洗液中菲的浓度达到最大以后,随着累积孔隙体积持续增大,淋洗液中菲浓度变小,减小到与淋洗起始的浓度相近。不同浓度的鼠李糖脂溶液对菲具有一定的淋洗效果,并且随着鼠李糖脂溶液浓度的增加菲的去除率也相应增加。随着p H值的增加,鼠李糖脂对菲的去除率也在增加;无机盐离子K+和低浓度的Ca2+可以促进鼠李糖脂对菲的淋洗效率,随着离子浓度的增加菲的去除率增加。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X53

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本文编号：2559320