太湖沉积物对苯并三唑的吸附行为研究

作     者：曹政 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李永峰

授予年度：2012年

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：苯并三唑 吸附 沉积物 

摘      要：湖泊不仅仅是重要的淡水资源,而且在大自然体系中发挥着不可估量的作用,其具有调蓄水量、灌溉农田、供应水源、养殖水产、调节气候等综合性作用。但是随着城市化的迅猛发展以及现代工业给人们带来了越来越丰富的物质享受,自然环境也遭到严重的破坏,尤其是对湖泊的污染,目前,我国湖泊一方面普遍存在的富营养化问题,另一面则由于大量有机污染物的排放而面临严重的化学污染。特别是随着化工合成在人们日常生活及工农业生产中的大量应用,各类正在凸现的“新兴污染物应运而生,使我国湖泊水环境污染防治面临新的挑战。本文以有毒含氮有机污染物的典型代表苯并三唑为研究对象,就湖泊沉积物对其吸附行为特征进行了系统研究。定性定量地研究湖泊沉积物对这种“新兴有毒含氮有机污染物的吸附特性,通过系统分析湖泊沉积物自身的物理化学性质,研究了湖泊沉积物-水环境体系的自身特性对有毒含氮有机污染物的吸附规律。结论如下： 1、吸附动力学实验结果表明：苯并三唑在湖泊沉积物上的吸附平衡可以分为三个阶段。在吸附开始前20min是一个快速吸附阶段,吸附量在随着时间的增长不断加大,并在3h达到了最大吸附量。而在3-6h时间段为慢速吸附,吸附量随时间的增加只有微小的变化。在6-24h时间段为平衡吸附,吸附量和释放量趋于相等,这时苯并三唑在两相之间的浓度逐渐趋于平衡。这表明在整个吸附过程中不同的吸附阶段存在着不同的吸附机理。 2、等温吸附实验表明,沉积物对苯并三唑的吸附等温线都可以用线性和非线性模型进行拟合方程,并且两者的相关系数R2均到达0.99以上。但是根据相关系数的大小,本实验条件下线性和Langmuir吸附模型能够更好的应用于描述苯并三唑在沉积物样品上的吸附过程。 3、影响沉积物中有机物吸附的因素很多,在本实验中主要研究了pH值、离子强度、温度、不同浓度阴离子的影响。研究结果表明,①体系中pH值的升高虽然增大了苯并三唑在沉积物表面上的吸附量,但是总体上影响不大;②体系中Ca2+浓度的增大降低了苯并三唑在沉积物表面上的吸附;③当体系中温度的升高,影响了沉积物对苯并三唑的吸附量,呈减少趋势。④磷酸二氢根离子在一定程度上能够促进苯并三唑在太湖沉积物表面的吸附,而氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子的抑制作用依次增强。