悬浮底泥六氯苯吸附_解吸行为研究_丁辉
- 格式:pdf
- 大小:555.23 KB
- 文档页数:5
专利名称:一种用于悬浮培养甘松细胞的组合物及其应用专利类型:发明专利
发明人:李惠玲,章漳,周雨露,黄俊
申请号:CN202010756647.2
申请日:20200731
公开号:CN114058563A
公开日:
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种用于悬浮培养甘松细胞的组合物及其应用。
所述的组合物包含基础培养基、0.6~0.8mg/L6‑BA、0.4~0.6mg/Lα‑NAA以及20~40g/L蔗糖。
利用本发明的组合物对甘松细胞进行悬浮培养能够有效提高该细胞所产绿原酸和/或总多酚的含量,且本发明方法能够短时间内大量获得含有活性物高的甘松细胞,并具有安全无毒、周期短、繁殖快以及成本低的特点。
申请人:伽蓝(集团)股份有限公司
地址:201403 上海市奉贤区丽丰路12号
国籍:CN
代理机构:上海弼兴律师事务所
更多信息请下载全文后查看。
Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律的研究张效苇;童菊秀;魏文硕【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2016(0)9【摘要】为进一步研究Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律,选用武汉东西湖区蔬菜基地的土壤进行土柱的吸附解吸动态试验。
通过试验发现,通入溶液的流速越快,穿透时间以及达到吸附饱和的时间就越早,而初始溶液浓度的增加也会适当缩短整个吸附饱和的过程。
吸附率随流速的下降而增加,在相同初始浓度的条件下,较低的流速具备更高的吸附效率。
而初始浓度及流速对解吸过程的影响并不明显,Cr(Ⅵ)在碱性土壤解吸过程中伴有明显的拖尾现象。
吸附穿透曲线均可以利用Thomas模型和Yoon-Nelson模型来进行计算分析,利用Thomas模型求得饱和吸附量q0以及吸附速率常数kth;利用Yoon-Nelson模型得到流出液浓度达到初始浓度50%的时间τ,从而对Cr(Ⅵ)在该碱性土壤中的吸附过程进行预测分析,为减少土壤重金属污染提供理论参考。
【总页数】6页(P181-186)【关键词】吸附解吸;吸附动态模型;六价铬;穿透曲线【作者】张效苇;童菊秀;魏文硕【作者单位】中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室;中国地质大学(北京)水资源与环境学院【正文语种】中文【中图分类】TV93;X131.3【相关文献】1.弱碱性树脂对Cr(Ⅵ)的吸附-解吸性能研究 [J], 李营;陈平;李长海;李跃金2.苯胺在典型土壤中的吸附、解吸附特性研究 [J], 袁进;李洋;魏亮亮;李超;张万昌;赵庆良;崔福义;李瑞云3.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 [J], 彭凤姣;应光国;周丽君;刘有胜;潘长桂;梁燕秋4.1,1,2,2-四氯乙烷在土壤中的吸附解吸研究及解吸滞后的新型模型模拟 [J], 王方;张承东5.土壤中Cr(Ⅵ)吸附规律试验研究 [J], 王玉雪;童菊秀;李壁君因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
星云湖入湖污染物负荷量80%来自面源,而河道是输送污染物的主要通道,为了削减入湖污染物,在大街河口末端修复湖滨湿地4.5hm2,恢复湖湾沉水植物28.8h m2,对表流湿地及沉水植物的净化效果进行了试验研究.研究结果表明,由于水生植物庞大的表面积吸附、分解和吸收作用、水质净化水质效果十分明显,净化大街河水317.8104m3/ a,SS、B OD5、COD M n、TN、TP的去除率分别为82.8%、60.1%、52.8%、49.2%、40.7%.河口湖滨湿地的修复不仅净化了水质,而且改善了河湾景观,恢复了湖泊生物多样性.图3表6参6X524200703652固载型TiO2光催化反应器对富营养水体杀藻作用研究/刘军(广州市恒兆环境生物工程有限公司)环境工程学报/中科院生态环境研究中心.-2007,1(3).-41~45!!环图X-4X524200703653风浪对太湖水体中胶体态营养盐和浮游植物的影响/孙小静(华东师范大学资源与环境科学学院)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(3).-506~511!!环图X-5土壤污染及其防治X53200703654施加电压对铬污染土壤电动修复的影响/孟凡生(中国环科院)环境工程学报/中科院生态环境研究中心.-2007, 1(3).-111~115!!环图X-4试验研究了不同电压条件下电动修复去除效率和单位能耗随施加电压的变化关系,探讨了电动修复经济有效的电压范围.试验选用重铬酸钾作为污染物,配制高岭土中Cr()初始质量分数为100mg/kg和500mg/kg,含水量为50%,试验运行48h,用乙酸控制阴极p H在4~7之间,施加一系列不同直流电压.试验结果表明,随着施加电压升高,去除效率增大,电压升高到1V/cm时,去除效率显著升高, 2种试验土壤去除效率分别为76.7%和89.8%;同时随着施加电压增加,电能消耗显著增加,与电压呈现线性递增和幂指数递增关系;综合去除效率和单位能耗2种因素,对于试验所研究的土壤,1~ 1.5V/cm的电压是较为经济有效的.图5表2参10X53200703655电动力学作用下土壤中菲的迁移特征及其机理/马建伟(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室)中国环境科学/中国环境科学学会.-2007, 27(2).-241~245!!环图X-58研究了土壤中菲在均匀和非均匀电动力学下的迁移特征和机理,揭示了利用非均匀电动力学技术修复菲污染土壤的特性结果表明,非均匀电动力学过程能够使土壤中的菲一定程度地向场强较大的电极区迁移,其迁移程度随运行时间增加而增大,但与非均匀电场的施加方式无关.非均匀电场对土壤中菲的迁移主要是以介电迁移方式进行的.图5参10X53200703656小麦地土壤水溶性有机物动态及对土壤铜镉活性的影响:田间微区试验/潘逸(南京农业大学资源与环境学院环境工程系)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28 (4).-859~865!!环图X-5采用田间微区试验研究秸秆与化肥配施(S M),猪粪与化肥配施(P M)以及纯化肥(F)3种不同施肥处理下土壤水溶性有机物(D O M)在小麦不同生长阶段的动态变化情况及对土壤中重金属Cu、Cd活性的影响,也研究了上述处理麦田土壤D O M在不同土层中的分布.结果表明,随着小麦的生长各处理土壤DO M均呈不断下降的趋势,特别是在小麦拔节期以前下降趋势更为明显.与施化肥相比,施用有机肥后土壤中D O M含量有明显增加.施用有机肥后土壤D O M 以0~20cm层最高,越向下含量越低.在供试的旱地土壤中D O M主要迁移深度为40cm,少量DO M可迁移到60cm.在小麦拔节期之前,各处理根际D O M含量的动态变化趋势和与之对应的非根际DO M变化趋势基本一致,没有显著差异.但之后随着小麦越冬结束,新陈代谢强度迅速增大,其根际D O M含量也迅速增加,并在抽穗期达到最大,随后逐渐下降.试验还发现,在小麦生长过程中根际及非根际土体中土壤交换性Cu的变化与相应的DO M变化趋势极其相似,对3个处理根际和土体共60个土壤样本的D O M与交换性Cu 的相关分析表明,二者呈极显著直线相关,说明D O M对土壤Cu的活化有明显促进作用.土壤中Cd的活化虽也受D O M的促进,但其影响不如对Cu那样显著,在重金属污染的旱地土壤中,在当季大量施用新鲜的有机肥可能有增加重金属污染的风险.图4表1参22X53200703657六氯苯在黄泥土表面吸附的动力学特征/郜红建(安徽农业大学资源与环境学院)安徽农业大学学报/安徽农业大学.-2007,34(1).-30~33!!环图N-85采用动力学方法研究了六氯苯在黄泥土表面的吸附特征.结果表明,六氯苯在黄泥土表面的吸附量随着六氯苯吸附时间的延长而增加,并且在开始增加的速率较快,而后逐渐减缓,表现出明显的快反应和慢反应两阶段特征.六氯苯在土壤表面的吸附在192h(8d)基本可达到表观平衡,其吸附的动力学过程可以用一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行很好的拟合,其相关系数(r)在0.90~0.98之间,达到显著水平.六氯苯在土壤表面的吸附以Elovich方程为最佳模型,其次为一级动力学方程和双常数方程,这说明六氯苯在土壤表面的吸附过程由表面吸附和内部扩散两个部分组成.图1表2参14X53365基于GIS的农田土壤重金属空间分布研究刘庆(中国土地##.200708 /19勘测规划院国土资源部土地利用重点实验室)安全与环境学报/北京理工大学.-2007,7(2).-109~113!!环图X-142以浙江省慈溪市快速城镇化的小城镇为研究区,研究其农田土壤中重金属的含量与分布状况.采用A rcG IS中的地统计分析模块研究土壤中重金属分布的空间变异性,最后应用Kriging方法进行空间插值作图.结果表明,研究区土壤中的重金属含量均已超出当地的背景值,含量变异系数较大的重金属是Hg和Cu,中等变异的是Z n,其他几种重金属变异系数相对较小.空间分布上,Cu、Cd、A s的空间相关性较强,Z n、Ni、Hg居中,而Cr和Pb较弱.插值结果显示,土壤中Cu、Zn和Pb的高含量区主要位于东南部,Cd、Hg和Ni的含量由南向北逐渐减少,As和Cr的分布为西部高而中部较低,不同的分布特征是人类活动与土壤母质双重影响的结果.图2表3参12X53200703659阴-非混合表面活性剂对D NA PLs的增溶作用/董雯娟(兰州交通大学环境与市政工程学院)安全与环境学报/北京理工大学.-2007,7(2).-24~28!!环图X-142X53200703660基于BP模型的南通市农田土壤重金属空间分布研究/胡大伟(南京农业大学农学院)安全与环境学报/北京理工大学.-2007,7(2).-91~95!!环图X-142X53200703661 3,5-二甲基吡唑磷酸盐(D MPZP)对土壤硝化作用的影响/史云峰(中科院沈阳应用生态研究所)应用生态学报/中科院沈阳应用生态研究所.-2007,18(5).-1033~1037 !!环图Q-61X53200703662青藏高原东部土壤中多环芳烃的污染特征及来源解析/孙娜(复旦大学环境科学与工程系)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(3).-664~668!!!环图X-5X53200703663爆炸物污染土壤中2,4-D N T和2,6-D N T的生物降解中试研究/何义亮(上海交通大学环境科学与工程学院)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(3).-613 ~616!!环图X-5X53200703664表面活性剂T ween80及D O M对土壤中菲、芘解吸的影响/王艮梅(南京林业大学森林资源与环境学院)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(4).-832~837!!环图X5X533665连续施用养殖场鸡、鸽粪对土壤养分和重金属含量的影响/姚丽贤(广东省农业科学院土壤肥料研究所)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(4).-819~825!!环图X-5X53X52200703666广东大宝山铁多金属矿废水对河流沿岸土壤的重金属污染/付善明(中山大学地球环境与地球资源研究中心)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(4).-805~ 812!!环图X-5X53200703667植物修复重金属污染土壤的强化措施/孙约兵(安徽师范大学重要资源保护与利用研究安徽省重点实验室)环境工程学报/中科院生态环境研究中心.-2007,1(3).-103~ 110!!环图X-4X53200703668水洗、臭氧氧化和生物处理方式联合处理多环芳烃污染土壤的研究=Integrated treatment o f PA H contaminated soil by soil w ashing,o zonation and bio lo gical treatmen t[刊,英]/Pia Haapea J.Hazard.Materi..-2006,136(2).-244~250!!国图研究目的之一是为了最优化三种多环芳烃污染土壤的修复技术:水洗、臭氧氧化和生物处理技术,同时考察这三种处理技术是否可以联合用来修复多环芳烃污染土壤.供试土壤水洗之后,在不同p H值条件下,加入三种不同剂量的臭氧来考察生物降解的效果和多环芳烃生物降解能力的提高量.本研究的目标之二是寻找出一种能够把总多环芳烃浓度降低到规定指导标准之下的一种方法.鉴于此,当多环芳烃的初始浓度为1200mg/kg时,就必须达到85%的去除率.目前为止,没有一种方法可以在单独使用的条件下达到这一修复效果,但是,当联合采用水洗、臭氧氧化和生物处理三种修复技术时,达到了90%的去除率.另外,通过实验发现,如果土壤预先水洗的话,那么采用联合技术中臭氧的消耗量比土壤未经水洗时低5~10倍.图9表1参34 (张跃进译)X53200703669表面吸附对草甘膦生物降解的影响=Effects of surface sorp tion on micro bial degradatio n o f glyp ho sate[刊,英]/Ylva Schn re Environ.Sci.&Technol..-2006,40(13).-4145~4150 !!国图吸附作用可以影响土壤中农药的生物利用性和生物降解性能.研究的目的在于研究表面吸附作用对除草剂草甘膦作为磷源、氮源或碳源被微生物利用程度的影响.向腐殖土中投加了针铁矿来控制土壤的草甘膦吸附容量.草甘膦与葡萄糖和氮源混合投入土壤与单独投加草甘膦相比,土壤中微生物的呼吸作用相差不大.相反的,草甘膦与葡萄糖和磷源混合投加抑制了微生物的生长,而同时投加针铁矿时该负面效应有所减缓上述实验中的数据均采用光衰减式全反射傅立叶转换光谱仪进行测量,实验结果表明,草甘# #-20070.20膦在被吸附状态下脱去羧基.由于葡萄糖和氮源的加入刺激微生物生长进而导致草甘膦的进一步氧化,经过13d的驯化,针铁矿的表面只有磷酸盐可以被检测到.实验结果表明吸附态的草甘膦是可生物降解的,当然它会减缓微生物的活性.本研究的重点在于将定量测量与分子水平的检测相结合,从而更好的理解生物化学过程.图2表2参31(陈晓译)X53200703670环糊精增强电动修复2,4-二硝基甲苯污染土壤=Cy clodextrin-enhanced electrokinetic remediation of soils contami nated with2,4-dini tro to luene[刊,英]/A mid P.Kho dadoust J.Environ.Eng..-2006,132(9).-1043~1050!!国图海洋污染及其防治X55200703671深圳市污染物排放总量与其东部水体赤潮发生的关系/江天久(暨南大学理工学院环境工程系)应用生态学报/中科院沈阳应用生态研究所.-2007,18(5).-1102~1106 !!环图Q-61探讨了深圳市污染物排放总量对深圳东部海域赤潮发生的影响.结果表明:深圳市总氮(T N)、总磷(TP)净排放量以及排污中的N P与东部海域甲藻赤潮发生频率呈明显正相关;推算出东部甲藻赤潮爆发的TP、TN年排污阈值分别为3.917103t和2.123104t;而近岸排污与硅藻赤潮发生的相关性不明显.举例说明了深圳排污总量控制的具体方式.图3表2参22X55200703672 1985~2003年渤海湾水质氮磷生源要素的历史演变趋势分析/郑丙辉(中国环科院河流与海岸带环境研究室)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(3).-494~ 499!!环图X-5通过对渤海湾表层海水生源要素的现场调查以及相应历史数据的收集和分析,对渤海湾生源要素的现状、历史演变趋势以及富营养化状态等进行了分析和研究.结果表明,渤海湾表层海水处于较为严重的氮污染状态.北塘口、大沽口是渤海湾无机氮、磷的2大污染源.D IN、DIP的历史演变趋势与入海径流量息息相关,尤其是大沽口近岸海域,D IN、DIP与入海年径流量呈现显著正相关性,显示了渤海湾无机氮、磷污染的陆源输入性.受渤海湾天津近岸海域无机氮含量持续增长的影响,1985~2003年期间,渤海湾天津近岸海域氮、磷营养盐结构发生了很大变化,从1985年的%氮限制&状态转变为%磷限制&状态,这将对这一海域浮游植物群落结构的变化造成重要影响.图8表2参13X55363胶州湾围隔实验中溶解有机物三维荧光特征任保卫(中科院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室)环境科学/中科院生态环境研究中心.-2007,28(4).-712~718 !!环图X-5X55200703674有机氯农药和PCBs生物可利用性的时间变化=Temporal bioavailability of organochlo rine pesticides and PCBs[刊,英]/D. Sethajintanin Environ.Sci.&Technol..-2006,40(12).-3689~3695!!国图研究旨在考察一个污染的海港表层海水水域中生物可利用性有机氯农药和PCBs的时间、空间分布.2001~2004年间夏秋季节的极端条件下,在Willamette河包括波特兰海港,麦考密克和巴克斯特地区的不同用途的土地中布设了无源采样设备.生物可利用性D D Ts(p,p-D D T,p,p-D DD和p,p-DD E)浓度的增大主要受当地历史D D Ts产量和河流条件的时间性变化的影响,夏季观测到p,p-DD D 浓度增大和D DD/D DE比值较高,表明厌氧还原条件是有利的条件.在秋季尤其是偶尔发生的暴雨条件下,与D D Ts 相比,狄氏剂和PCBs的生物可利用性浓度和日负荷量会增大.根据PCB同系物形态分析,城市径流和下水道溢流造成的PCBs输入是进入海港的生物可利用性PCB的主要来源.每种生物可利用性污染物随时间的变化使其超过美国国家及俄勒冈州水质标准,这些阐明了表层海水中生物可利用性有机氯农药的时间分布变化的影响及在风险评价和水质管理中考察地点实际的时间、生物可利用性和特异性条件的重要性.图2参40(陈晓译)X55200703675印度卡纳塔克邦沿海的生物指示剂与沿海污染的关系= Biological indicators in relation to coas tal pollution along Karnataka coast,India[刊,英]/Xi vanand N.Verlecar Water Res..-2006,40(17).-3304~3312!!国图在卡纳塔克邦沿海两个点研究了海洋污染及与浮游植物和海底生物的关系,一个为受到化肥厂、石油和化工厂大量污水排放的库赖地区.另一个点为离库赖20k m的Padu bidri,这是一个典型的未受到工业排放污染的农业和渔业村.虽然这两个点的水和沉积物中的溶解氧、营养物和痕量金属都显示出了边缘差异,但石油烃(PHC)浓度残留异常的高,库赖最高为1523g/L,比Padubidri(144g/L)高10倍.生物质和浮游植物和浮游动物群均显示了显著的区域变化差异.在两个点的两个季节中,大型和微型海底种群的残留很高.浮游植物显示,在库赖硅藻如根管藻属、L epto cylindricus、角毛藻属、海链藻和圆筛藻属,其5月份种群中的分配>90%,1月份>70%.在Padubidri点,蓝藻类和腰鞭毛虫1月份浓度很高.库赖>54%的海底双壳类大量繁殖说明,这些生物残留了有机和工业污染物.结果表明,虽然库赖接受了大量的工业废水,但其生态结构的变化,很好风力推进的赤潮保持了水曝气,从而通过有机物和其它污染物的扩散降低了严重污染应力.由于镉和铅作为污染物与石油烃的直接关系,NO3和O作为过剩石油烃的氧化剂,其物种多样性作为浮游植物和双壳类的促进剂,通过多重回归分析进一步表明,这些生物参数可作为测定高环境应##200707/P421。
实验六底泥对苯酚的吸附作用引言:底泥是沉积在水底部的残渣和颗粒。
由于城市化和工业化程度加深,底泥中广泛存在着许多有机物,如苯酚等。
苯酚是一种有机化合物,具有毒性和致癌性,对环境和生态系统造成了严重的危害。
因此,研究底泥对苯酚的吸附作用对环境污染治理具有重要意义。
本次实验旨在研究底泥对苯酚的吸附作用,并探究若干因素对底泥吸附效果的影响。
材料与方法:材料:- 苯酚溶液(浓度为10mg/L)-底泥样品-pH调节试剂(NaOH和HCl溶液)-离心管和离心机-紫外可见光谱仪方法:1. 制备一系列苯酚溶液,浓度分别为1mg/L,2mg/L,5mg/L和10mg/L。
2.取一定量的底泥样品,用去离子水进行冲洗,去除表面污染。
3.取不同质量的底泥样品,与一定体积的苯酚溶液混合,使体积比(V/m)为10mL/g。
4.将混合物在摇床上以一定速率摇动,使底泥与苯酚充分接触。
5.进行不同时间的吸附实验,时间分别为30分钟、60分钟、90分钟和120分钟。
6.离心分离混合物,将上清液取出,待用。
7.测量上清液中苯酚浓度和吸附率,使用紫外可见光谱仪测量苯酚溶液的吸光值,通过标准曲线计算溶液中的苯酚浓度。
8.记录实验数据,并进行数据处理和统计分析。
结果与讨论:1.pH值对吸附效果的影响:在pH值为酸性的条件下,苯酚呈非离子形态,更容易与底泥发生吸附作用。
因此,我们首先调节苯酚溶液的pH值,分别为3、7和11,并进行吸附实验。
实验结果表明,在酸性条件下(pH=3),底泥对苯酚的吸附效果最好,吸附率最高。
当pH值升高到7时,底泥对苯酚的吸附效果明显减弱。
当pH值进一步升高到碱性(pH=11),吸附效果几乎可以忽略不计。
这是因为在酸性条件下,底泥表面的正电荷较多,有利于吸附苯酚分子。
2.底泥用量对吸附效果的影响:我们分别取0.5g、1g、1.5g和2g底泥样品,与10mL苯酚溶液进行混合,并进行吸附实验。
实验结果显示,底泥用量对苯酚的吸附效果有影响。
农业环境科学学报2008,27(2):711-715JournalofAgro-EnvironmentScience摘要:为调查河流系统中六氯苯(HCB)在悬浮底泥与水体间的迁移规律,采集大沽排污河12个站位的表层沉积物样品进行吸附-解吸规律的研究。
首先进行了沉积物中HCB解吸释放实验研究,结果表明:HCB释放规律符合快、慢2段1级动力学模型,快速和慢速释放部分所占的质量分率f1,f2分别为34.1%和65.9%;快速和慢速释放速率常数k1d,k2d分别为0.1253h-1和8.0×10-4h-1。
进而,根据HCB解吸规律建立了水系中污染物在悬浮底泥与水体间的吸附-解吸动力学模型,经过吸附-解吸动力学分析,揭示出HCB在不同环境介质间的迁移过程。
悬浮颗粒物浓度是HCB吸附-解吸时间响应的重要影响因素。
悬浮底泥浓度为0.05g・L-1时,500h水体中溶解相HCB浓度仍在增大,而悬浮底泥浓度为2.5g・L-1时,10h后各相浓度变化就已经不明显。
模型分析结果可解释许多文献报道同一种有机污染物吸附-解吸平衡时间从几小时到几个月的巨大差异。
关键词:六氯苯;悬浮底泥;吸附-解吸;大沽排污河中图分类号:X131.2文献标识码:A文章编号:1672-2043(2008)02-0711-05收稿日期:2007-05-30基金项目:国家“863”资助项目“典型海岸带河口生态系统重建技术与示范”(2002AA648010)作者简介:丁辉(1976—),男,辽宁抚顺人,博士,主要研究方向环境化工。
E-mail:yating21@eyou.com通讯作者:徐世民E-mail:xusm2002@163.com悬浮底泥六氯苯吸附-解吸行为研究丁辉,李鑫钢1,徐世民1,孙贻超2,邵晓龙2(1.天津大学化工学院,天津300072;2.天津市环境保护科学研究院,天津300191)HCBAdsorption-DesorptionBehaviorinSuspendedSedimentDINGHui1,LIXin-gang1,XUShi-min1,SUNYi-chao2,SHAOXiao-long2(1.SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.TianjinAcademyofEnvironmentalScience,Tianjin300191,China)Abstract:InordertoinvestigatethetransportofHCBbetweensuspendedsedimentandwaterinthewatersystem,adsorption-desorptionanalysisofHCBinsurfacesedimentsfrom12differentsitesinDaguDrainageRiverwereconducted.ResultsshowedthatthereleaseofHCBfromthesedimentswasinagreementwiththefast-slowtwostagefirst-orderkineticmodelandthemassfractionsofthereleasedHCBinthefast-slowmodel,f1andf2,were34.1%and65.9%,respectively,whiletherateconstantsoffast-slowdesorption,k1dandk2d,were0.1253h-1and8.0×10-4h-1,respectively.Theadsorption-desorptionkineticmodeloforganicpollutantsinsediment-watersystemwasthenproposed,whichilluminatedthetransportperformanceofHCBintheenvironment.Thekineticmodelsuggestedthattheconcentrationofsuspendedsolidwasanimportantfactortodeterminetheresponsetimeintheadsorption-desorptionprocess,andalongerequilibriumtimecouldbeex-pectedatlowersuspendedsolidconcentrations.Astheconcentrationofsuspendedsolidwas0.05g・L-1,thedissolvedHCBinwaterphaseincreasedevenafter500hours,whileastheconcentrationofsuspendedsolidwas2.5g・L-1,nosignificantchangeofHCBconcentrationcouldbedetectedinwaterphaseafter10hours.Therefore,theadsorption-desorptionkineticmodelcanbeusedtoexplainwhytheequilibri-umtimeofthesameorganicpollutantsmaydifferfromseveralhourstoseveralmonths.Keywords:HCB;sediment;adsorptionanddesorption;DaguDrainageRiver污染物进入水体后在沉积物颗粒物界面的吸附作用对其迁移、转化、归宿以及生物降解过程都会产生极其重要的影响。
早期研究有机物在沉积物上的吸附与解吸动力学规律时,是将沉积物加到含有机物污染物的水中,研究有机物在沉积物上的浓度随时间的变化规律。
许多文献[1 ̄4]的结果都表明,这是个快速的平衡过程。
但近10年来研究发现实际吸附过程可能要数天甚至数月才能达到真正的平衡。
关于有机污染物在沉积物和土壤中的吸附动力学过程研究已经表明[5]:(1)通常的固液分配系数并不是在真正的平衡条件下测定的;(2)在描述污染物的归宿和影响方面一2008年3月般将描述吸附作用的动力学过程被平衡模型代替,这还存在着诸多问题;(3)吸附动力学较为复杂,欠缺应用预测。
在大多数情况下,有机污染物在天然颗粒物如河流底泥、土壤、大气气溶胶的吸收或释放过程由一个快速阶段和一个慢速阶段组成,而二者却没有明显的分界,在不同情况下,这两个阶段可能从数小时到数天。
Pignatello[6]详细讨论了有机物吸附到天然颗粒物上的慢速吸附-解吸机理,认为有机物的吸附-解吸过程是一个两段行为,开始是快速吸附-解吸行为,随后是一个慢速阶段。
海洋、河流、湖泊等水环境中,底泥/沉积物受风浪、水流侵蚀等外力作用产生悬浮,成为水体中悬浮颗粒物。
富集大量持久性有机污染物的沉积底泥成为重要的释放源。
毋庸置疑,悬起底泥解吸污染物同时,也发生水体中污染物的吸附过程。
目前描述这种慢吸附-解吸过程的模型有颗粒孔隙扩散模型[7]和有机质扩散模型[8]等,这些模型多是揭示污染物在颗粒物内部的迁移机理。
用来描述微观动力学过程的模型所需参数较多,难以获取,且难以实际应用到宏观河流的迁移转化模型中。
本文将研究河流悬浮底泥/河水系统中疏水性有机污染物HCB的吸附-解吸机理,建立吸附-解吸动力学方程,揭示河流HCB的宏观迁移现象。
1材料与方法1.1样品采集2005年4月,采用全球卫星定位系统GPS定位,采样点位于天津市南郊巨葛庄泵站到大沽排污河入渤海口之间,详见文献[9]。
采用青岛海洋大学仪器厂的QNC2-2型重力抓斗式采泥器采集了12个站位的表层沉积物样品(0~20cm),每个断面的混合样在冰箱中4℃保存。
1.2分析测定条件气相色谱仪Agilent6890用于HCBs定量测定,配63Ni电子捕获检测器,DB-5毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm),载气为高纯氮气,流速为1mL・min-1。
升温程序:柱初温80℃,恒温2min后以10℃・min-1的速率程序升温至140℃,继续以4℃・min-1升温至280℃,恒温7min;进样口和检测器温度分别为220℃和350℃。
无分流进样,进样量为1μL,进样1min后以30m・min-1吹扫。
外标法峰面积定量,多点标准校正曲线进行定量分析,相关系数(R2=0.999),方法的检测限(LODs)按3倍的信噪比(S/N)计算为0.08ng・g-1。
1.3底泥中HCB解吸实验将正己烷预处理过的0.5gTenaxTA(2,6-二苯基对苯醚的多孔聚合物)和过80目筛的2g冻干底泥样品置于250mL具塞锥形瓶中,加入200mL高纯水,并加2mgHgCl2抑制微生物生长,密封瓶口,然后置于水浴恒温振荡器(SHA-C型)中振荡使水土混合,振荡频率为30r・min-1,水浴温度为20℃。
分别在不同时间间隔点取样,将泥浆过滤,剥离出TenaxTA并取出,同时重新加入0.5g的TenaxTA继续解吸实验。
用10mL正己烷两次萃取TenaxTA,定容1mL,气相色谱测定正己烷中HCB浓度,累加不同间隔测定的HCB浓度值并与初始HCB浓度作比,容易得出HCB残留比。
实验数据为3次平行实验的平均值,相对标准偏差低于6.5%。
2结果与讨论2.1解吸动力学描述悬浮底泥上有机污染物解吸的单段一级解吸动力学模型(1)和快、慢两段一级解吸动力学模型(2)均有报道[10 ̄12]。
St/S0=exp(-k1・t)(1)St/S0=f1exp(-k1d・t)+f2exp(-k2d・t)(2)式中:St和S0分别指在时间t和初始时底泥中残留的HCB含量,μg・g-1;St/S0为HCB残留比,%;k1为一级解吸速率常数,h-1;t为时间,h;f1、f2分别指快速、慢速解吸部分所占的质量分率,%;k1、k2分别指快速、慢速解吸部分速率常数,h-1。
为了研究大沽排污河底泥中具有代表性的持久性有机污染物HCB解吸过程的时间响应,取12个采样点的风干泥样,按照等质量比均匀混合,在不同温度下进行解吸实验测定其中HCB在不同时间的残留量,利用(1)、(2)分别进行实验数据的最小二乘拟合。
图1为20℃混合底泥中HCB残留比及回归的拟合曲线。
从图中可以明显看出,大沽排污河底泥HCB的解吸过程不能够用单段一级解吸动力学解释,而模型(2)拟合计算值和实际测定值相对偏差绝大部分在±6%之内,说明底泥中HCB的解吸符合快、慢两段一级动力学方程。