原油污染对2,4—二硝基甲苯在水—土壤界面间迁移的影响（可编辑）

原油污染对2,4—二硝基甲苯在水—土壤界面间迁移的影响（可编辑） 原油污染对2,4—二硝基甲苯在水—土壤界面间迁移的 影响 原油污染对 , 一二硝基甲苯在水一土壤界面间迁移的影响 沈亚琴 原油污染对 ,一二硝基甲苯在水一土壤界面间迁移的影响 一沈亚琴 苏玉红 新疆大学化学化工学院,乌鲁木齐, 摘要 为掌握原油污染影响有机物及重金属离子在土壤中迁移转化情况,通过研究 , 一二硝基甲苯在新疆原油开采区土 壤中的吸附作用,初步分析了原油污染对其在土壤中吸附机理的影响。研究结果明,当水中 ,一二硝基甲苯浓度较低时 % 水溶解度,其在低原油含量污染土壤中的吸附系数值略小于未污染土壤,吸附作用主要包括土壤有机质的分配作用及矿物质表 面吸附作用,其中矿物质表面吸附作用占主导地位;而在高原油含量污染土壤中的吸附系数远大于未污染土壤,原油污染减弱了 , 一二硝基甲苯在土壤中的迁移能力,且吸附系数增大值与原油含量呈良好的线性正相关,土壤中原油单独相对有机物的分配 作用在吸附机理中渐居主导地位。 关键词: ,一二硝基甲苯 土壤 原油污染 吸附机理. 一 .. . . ? .。 . . .. , . . : .. 石油污染泛指原油和石油初加工产品包括汽油、 壤中的迁移和转化【。研究有机污染物在原油污染土 煤油、柴油、重油、润滑油等及各类油的分解产物所引 壤中的吸附作用,对于深入了解其在油采区污染土壤 起的污染。随着工业化经济的逐渐发展,石油产品需求 中的环境行为及开展污染治理和修复工作具有重要的 量不断增加,大量的石油及其加工品在勘探、开采、运 理论和现实意义,但 目前这方面的研究工作进行较少, 输、加工及储存的过程中进入土壤,造成土壤的石油污 因此,本文以美国规定的优先监测污染物 , 一 染日趋严重,目前已成为世界性的环境问题”。近年 二硝基甲苯为研究对象,采用实验室模拟的方式初步 来,国内外学者对原油污染物在土壤中的迁移、转化规 探讨了原油污染对土 壤吸附水中低浓度 , 一二硝基 律及机理已进行了较广泛的研究【 ,但对原油污染影 甲苯的影响。 响有机物及重金属离子在土壤中迁移转化方面的研究 很少报道。 国家自然科学基金资助项目,编号: 。 新疆油采区许多处于荒漠、半荒漠地带,土壤贫 第一作者沈亚琴,女, 年生, 年毕业于新疆大学 脊,有机质含量低。以往研究结果表明,原油进入土壤 化学化工学院,在读硕士研究生。 通讯联系人,中后,可不同程度改变土壤性质【. ,影响污染物在土.。 ? 一 ? 不如斜 年 第 卷 第 期 ’ 实验部分 结果与讨论 . 模拟原油污染土壤制备 . 土壤含碳量 实验所用无污染土壤砂质壤土与原油均采自新 实验所用砂质壤土中有机质 含量为 . %。 疆克拉玛依。 原土及原油污染土壤中碳含量见表 。测定结果表明, 原油预处理:把从输油管中直接取出的原油放人 土壤中加入少量原油后/ 以内 ,总碳含量反而 表面皿中,室温下搅拌,使其自然挥发至基本恒重。 略小于未污染原土,可能是由于实验过程中,作为溶剂 土壤:所取的土壤样品自然风干,捡去少量植物残 的石油醚把一些土壤中吸附的有机物洗脱出来,这些 留物和小石块后研磨,过 目筛。 有机物随石油醚部分挥发后,减少了土壤中总碳含量。 油污土壤制备:准确称取一定量的土壤样品,按比 . 土壤对 , 二硝基甲苯的吸附作用 例加入以石油醚为溶剂的原油溶液,充分浸泡后,不断 表 原土及原油污染土壤中总碳含量% 搅拌,使石油醚挥发至土壤恒重。 . 定 土壤中有机质含量用 : : 氧化法【】测定。原 土及原油污染土壤的总碳含量用一碳硫 测定仪测定。 水中 , 一二硝基甲苯用正已烷萃取后,用气相色 谱氢火焰离子检测器 ?外标法测定的方式确 定其浓度。 . 实验方法 室温下,按 . 节的实验方法及 . 节的测定方 曲线:在 离心管中,分别加入. 原土 法绘制原土及原油污染土壤对 , 一二硝基甲苯的等 或油污土壤,含有 / 的 ./ 水溶液,室温振荡 后离心,以上层清液为稀 温吸附曲线。回归方程及相关系数见表 。 释溶液绘制有机污染物含量在实验条件下的标准曲线。 当水溶液中 , 一二 硝基甲苯浓度较低时小于其 水溶解度的 %时 ,其在原土及原油污染土壤中的 吸附等温线:在离心管中,分别加入 . 吸附曲线符合线性方程见表 、图 ,吸附系数土 原土或油污土壤,含有不同浓度有机污染物的 壤中有机相的分配作用及矿物质表面吸附作用共州决 . / 水溶液 含 / ,密封 定。根据原土对 , 一二硝基甲苯吸附系数值 、 盖紧后,室温下振荡 ,离心并取上层清液测定溶液 中有机污染物残留量 即平衡浓度 。 ,计算原土和油 壤中有机碳含量 , 及用土壤有机碳标化的 , 二 硝基甲苯分配系数值 ,计算出原土中有机质对 污土壤对水中有机污染物的吸附量,绘制吸附等 吸附系数的贡献率为 . %,而矿物质对吸附系数的 温线。 贡献率为 . %。原土中有机碳含量较低 . % ,其 回收率测定:吸附实验过程中所用各污染物浓度 在矿物质及无机碳 . %上的表面吸附作用不容忽 均同时进行溶液无土空白实验,以校正实验过程中有 视【】;水溶液中有机污染物浓度较低时,矿物质表面吸 机物的挥发损失。 表 , 二硝基甲苯在原土和原油污染土壤上的等温吸附线 一? 原油污染对 , 一二硝基甲苯在水一土壤界面间迁移的影响 沈亚琴 . \凸 吕 一 血 如莲 平衡浓度 / 平衡浓度 /原土;?含油 . /?含油 . / ;?含油 ./ 含油 . / 图 , 一二硝基甲苯在原土及原油污染土壤上的吸附等温线 附机理中的贡献率增大。随着土壤中原油含量的增 附作用在吸附机理中居主导地位。 加, , 二硝基甲苯在油污土壤中的吸附系数值不断 当土壤中原油含量较低时 . %~ . % , 一? \? 莲 增加见图,当土壤中原油含量达到 . / .% , 一二硝基甲苯在油污土壤中的吸附系数小于其在 ? 如 ? 如 加 原土中的吸附系数,这一结果与土壤总碳含量测定结 以上时,油污土壤对 , 二硝基甲苯的吸附系数大于 果相吻合。可能是因为在原油污染土壤制备过程中,原 原土的吸附系数,且增加值与土壤中原油浓度呈线性 土中一些有机组分被油溶液萃取出后挥发损失,从而 正相关 见图。相关方程为: 降低了土壤中有机碳含量,使得 , 二硝基甲苯在土 ? .. 壤中的分配系数值减少 见表 ,表面吸附作用在吸 土壤中原油含量 /土壤中原油含量 / 图 吸附系数增加值与土壤中原油含量间关系 当? 一 时,土壤中原油含量为 . / ,此时 分可以单独相形式存在于土壤中。原土对水中 , 一二 原油污染不影响 , 二硝基甲苯在土壤中的迁移。实 硝基甲苯的吸附作用 包括有机质的分配作用和矿物质 验条件下,当土壤原油浓度 . / 时, , 二硝 的表面吸附作用;而油污土壤的吸附作用吸附系数为 基甲苯在土壤中的吸附系数值减小,迁移性增强;而原包括土壤有机质的分 配作用 分配系数为 油含量 . / 时, , 二硝基甲苯在土壤中的吸 , 土壤中原油单独相的分配作用 . , 矿 附系数值增大,迁移性减弱。 物质表面吸附作用 部分。即: . 吸附机理探讨 由文献资料】可知,土壤中原油含量小于有机质 含量的 %时,因分配作用而主要存在于土壤有机质 当水溶液中 , 二硝基甲苯浓度较低时 % 中,当原油含量大于土壤有机质含量的 %时,超出部 水溶解度 ,其在土壤有机相和矿物质表面的吸附等温 一 一