2,4-二氯苯酚与五氯苯酚在英石土壤的吸附行为.docVIP

2,4-二氯苯酚和五氯苯酚在英石土壤的吸附行为 英文作者：Mara Cea , J.C. Seaman , Alejandra A. Jara, Ba′rbara Fuentes ,M.L. Mora, M.C. Diez 摘要：2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）和五氯苯酚（PCP）在从智利南部的可变电荷土壤的吸附是一系列的批量平衡实验研究。2,4-DCP和PCP的吸附行为作为在0.1 M KCl（25 ℃）背景溶液下pH值（4.5，6和7.5）的函数进行评价，在三个不同深度（0–20厘米，20–40厘米，40–60厘米）收集的土壤材料。随土壤pH的增加，2,4-DCP和PCP的吸附量下降，这表明未解离物种更容易被吸附，并且随着PH增加，静电斥力可能抑制分离。PCP的吸附大于观察到的2,4-DCP的吸附，并随土壤深度的增加而减少。Kd和不同性质的土壤之间的多元回归分析表明，土壤有机碳含量是一个氯酚吸附重要指标，除了有机碳，土壤的pH值是一个控制的吸附行为重要性质。 关键词：可变电荷土壤；水铝英石；火山灰；吸附；疏水性分区；2,4-二氯酚；五氯酚； 1 引言 饮用水处理和污水深度处理技术常用活性炭吸附去除毒性和致突变的有机化合物。以前的研究已经表明，氯代酚类化合物有很强的活性炭吸附。然而，由于活性炭的成本高，一些研究人员提出了新来源的吸附剂材料的使用，如土壤（Diez et al., 1999; Navia et al.,2003）。 一些研究已经进行开发了一个新的纸浆厂废水的三级处理来除去酚类化合物和由于高的分子量的酚类化合物的存在产生不可接受的颜色的腐殖质(Crooks and Sikes, 1990）和与木材树脂和含氯苯酚相关的毒性(Walden et al., 1986)以接收地表水和土壤。这些研究表明使用的火山灰土壤（土）纸浆厂废水的有效治理，而这些有机化合物的吸附容量高(Diez et al., 1999;Vidal et al., 2001; Navia et al., 2003)。在这些研究中所使用的英石土壤从火山灰和具有高pH值依赖型的变量表面电荷得到的。火山土壤粘土部分的主要成分--水铝英石（Al2O3·2SiO2·H2O）有短的中等原子序列和普遍的Si–O–Al键。水铝英石的表面面积已被计算为约1000m2g-1，而乙二醇乙醚的测量值范围从700到900m2g-1(Wada,1989)。此外，在智利灰烬土的水铝英石铁矿协会可以改变水铝英石表面活性，并对确定养分的有效性和控制土壤污染物的行为起着关键的作用(Mora and Canales, 1995)。 土壤的物理，化学和生物学特性，以及对有机化合物的化学性质会影响他们的命运和运输。氯酚的吸附性能在很大程度上由它们的取代度和所得的疏水性控制。在正常的土壤pH值下，大多数氯酚将完全或部分电离，影响它们的溶解度，吸附性，运输和生物活性(Kookana and Rogers, 1995)。一些研究者已经指出，pH对含有酸性官能团的化合物对活性炭和土壤的吸附性能起着重要的作用，这是因为中性和离子形式显示非常不同的吸附行为(Diez et al., 1999;DiVincenzo and Sparks, 2001; Hyun and Lee, 2004）。在重要的有机碳（OC）缺失时，对Fe和Al氧化含水表面的弱的有机酸的最大吸附经常发生在或接近其PKa -时，这是由于氧化物的表面电荷和酸的解离对PH值的联合效应。非解离的有机酸形式可以使不带电荷的表面质子化以发起一个静电相互作用或中和在氧化物表面配体交换产生的羟基，从而提高了吸附过程(Schwertmannet al., 1986)。然而，土壤中氯酚的吸附已经说明中性物种的疏水性分区对土壤无机物(DiVincenzoand Sparks, 2001)，或由He et al. (2006)描述的为土壤有机质填充的吸附机理，由氢键促进(Xia and Pignatello,2001)。 本研究的主要目的是评价2,4-DCP和PCP在智利南部英石土壤的吸附行为。认为是调节氯酚分区的不同土壤性质的影响是由多元回归分析评价。 2 材料和方法 2.1 土壤 2,4-DCP和PCP的吸附行为的研究是关于在位于智利南部的（表1）Temuco Series收集的火山灰。Temuco Series的详细描述是由Mella and Ku¨hne (1985)给出的。采集三个土壤样品，分别代表深度为0–20cm，20–40cm和40–60cm的土壤剖面。材料在室温下干燥，然后在他们使用之前，通过一个2mm的筛。认为影响氯酚吸附的不同的土壤性质的测定使用Sadzawka (1990)所描述的方法。 表1 英石土壤的理化特性