阳离子表面活性剂对PAHs在土壤—作物间迁移的阻控作用及机制

发布时间：2020-04-13 11:38

【摘要】：表面活性剂对有机污染物的环境界面行为及生物可利用性有重要影响。本文评述了阳离子表面活性剂对土壤-植物体系中有机污染物迁移行为的影响,研究了阳离子表面活性剂对PAHs在土/水/气/植物间迁移的影响及机制,特别是对作物吸收积累PAHs的阻控作用,试图为缓解土壤有机污染、保障农产品安全提供理论依据和技术支持。论文取得了以下主要结果： (1)发现阳离子表面活性剂增强土壤吸附有机污染物的程度与土壤有机质、粘粒含量和类型密切相关,造成差异的原因是土壤各组分对表面活性剂吸附能力及吸附态表面活性剂对污染物分配能力的不同。建立了各组分吸附态表面活性剂对PAHs的分配能力Ksf与表面活性剂吸附量Q之间的数学关系,可预测表面活性剂存在下,土壤各组分吸附PAHs的能力。 (2)阐明了阳离子表面活性剂对土壤中萘、苊、菲挥发的抑制作用及机制。发现土壤中吸附态溴代十二烷基吡啶(DDPB)显著抑制萘、苊、菲的固-气挥发；土壤溶液中残留的低浓度DDPB可促进萘、苊、菲的液-气挥发,浓度为1/2 CMC时促进作用最强。两种作用的相对贡献与土壤含水率有关,含水率越低,抑制挥发作用越显著。 (3)系统探讨了阳离子表面活性剂增强土壤吸附固定、阻控作物吸收菲、芘的技术原理及影响因素。在有机质含量0.5-5%、粘粒含量5-30%的土壤中加入阳离子表面活性剂,茼蒿、白菜、生菜、胡萝卜、白萝卜、番茄体内菲、芘的含量均显著减小,且土壤粘粒含量越高、作物脂肪含量越高,阻控效果越显著；少量多次投加可显著减少表面活性剂淋溶损失,提高阻控效果；表面活性剂存在下农作物产量及土壤的微生物量、微生物活性与对照均无显著差异。为土壤污染地区生产安全农产品提供了新途径。
【图文】：

土壤图,锁定机制,有机污染,土壤

浙江大学博}学位论文“有机相分布”理论认为，有机物在土壤有机质内部的传质是慢吸附的限[5#一5s]。研究者用人工合成的有机聚合物模拟有机质，将双模式理论应用于力学研究，指出污染物的传质系数与土壤有机质含量相关，传质速率与土系数相关(大约为10一20cmz/s);污染物的尺寸小于粘土级(100nm)时，，不存效应[，9，602。，’3七分布”理论认为，污染物进入微孔的过程是慢吸附的限速步骤。通过染物与不同孔结构有机质间的结合能，证明污染物分子在狭小的孔结构内向孔壁都发生作用，因此不易脱附也不易被生物利用[6’，“2]。

机制图,有机污染物,植物吸收,机制

机污染物从土壤挥发至叶片周围空气中，植物叶面吸收气态或颗粒态污染物。通常认为植物体对土壤中有机污染物的吸收为被动吸收，吸收过程可以看作污染物在土壤、空气及植物体间一系列连续分配过程(图1一3)。显然，植物吸收污染物的两种途径与污染物在土一水、土一气界面的平衡都有密切的关系。1.3.1根部吸收有机污染物植物根部吸收有机污染物可以抽象地理解为两个连续的界面过程【”’一””]:(l)有机污染物在根系水相与土壤溶液相间的平衡;(2)有机污染物在根系水相与根系有机相间的平衡。具体地说，土壤溶液或水中的有机污染物首先吸附于占根系组织10%一20%的外层“自由空间”;然后有机污染物继续向根系内部扩散，穿过疏水性的凯氏带向内皮层迁移，到达导管和筛管并向植物其它部位运输。有机污染物被植物组织吸收的过程中，也可能被代谢并以代谢产物的形式在植物体内继续传输或成为植物组织的一部分。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X131.3

【相似文献】