马鞍山河流沉积物多环芳烃分布特征及其吸附机理研究

发布时间：2020-05-06 12:48

【摘要】：本研究在分析马鞍山城市河流沉积物中16种多环芳烃(PAHs)的分布、来源和生态风险的基础上,以典型PAHs菲为研究对象,围绕其在河流沉积物不同形态有机质组分上的特征吸附行为,结合表征分析手段探究了菲在沉积物上的吸附机理,主要结果如下:18个位点沉积物样品中16种PAHs总量介于555.70~33690.20 ng/g之间,平均值为6755.25 ng/g,处于国内较高水平。检测出的PAHs以4、5环组分为主,占比为64.35%。特征比值法和主成分分析法表明煤燃烧源和石油燃烧源为研究区域沉积物中PAHs的主要来源。沉积物质量基准法(SQGs)评价结果表明雨山河和永丰河半数以上PAHs组分含量超过了效应区间低值(ERL),存在较大生态风险。河流沉积物不同形态有机质组分对菲吸附行为具有一定的差异。胡敏酸对菲的吸附性能大于胡敏素,胡敏酸最大吸附容量约为胡敏素的39倍,Freundlich方程能较好地拟合菲的胡敏酸吸附等温数据;傅立叶红外光谱仪(FTIR)表征分析表明:胡敏酸特征峰较为突出,主要为脂肪链和芳香环骨架结构,同时具有羰基、羧基、氨基等多种活性基团,推测其吸附机理可能是非极性脂肪族化合物和芳香族化合物对菲的疏水性作用以及羰基等活性官能团和菲形成的氢键作用。轻组有机质对菲的吸附性能大于重组有机质,轻组有机质对菲的最大吸附容量约为重组有机质的20倍,且轻组有机质对菲的吸附表现出一定的非线性,Freundlich方程能够较好拟合其吸附等温数据,而重组有机质对菲的吸附数据适用于Linear线性方程拟合;结合傅立叶红外光谱仪(FTIR)扫描和电子显微镜(SEM)分析表明:轻组有机质含有腐殖化程度较高的脂肪族化合物,可能是导致其吸附能力较高的原因。有机矿质复合体对菲吸附性能大小为:粘粒粉粒原样细砂粒,Freundlich方程能够较好的拟合菲的粘粒、砂粒以及沉积物原样的吸附数据,其中粒径最小的粘粒对菲的吸附表出最大非线性程度,反映其对菲亲和力的K_F值也最高;对于不同粒径有机矿质复合体,BET比表面积可以作为评价其吸附能力的指标,BET比表面积越大,吸附能力越强。
【图文】：

PAHs在环境介质中的迁移和归趋示意图

本研究技术路线图
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52

【参考文献】

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本文编号：2651283