选取六氯联苯PCB138为目标污染物,有机质含量较高的草炭土为供试土壤,提取草炭土中的胡敏酸和胡敏素,研究PCB138在草炭土原土壤、胡敏酸和胡敏素中的吸附动力学和热力学.实验结果表明,PCB138在草炭土原土壤、胡敏酸和胡敏素中的吸附是一个快速吸附过程,240 min后吸附达到动态平衡,吸附速率常数分别为0.014、0.011、0.005,吸附速率由快到慢依次为原土壤>胡敏酸>胡敏素.准一级、准二级、Elovich和Weber-Morris动力学模型分析结果显示,准二级动力学模型能更好地描述其吸附过程,可决系数r2在0.988—0.994间.在实验条件下,随着PCB138在土壤中浓度增大,土壤各组分对其吸附量也随之增大.温度由25℃升高到45℃时,土壤各组分对PCB138的吸附量由1.40—17.7μg·g-1增长到1.56—17.9μg·g-1,即随着温度的升高吸附量略有增大.热力学吸附过程采用Freundlich、Langmuir和Temkin等温吸附模型进行拟合,拟合结果显示,Freundlich等温吸附模型拟合效果更好.在吸附时间为240 min的实验条件下,计算得到的有机碳均一化分配系数Koc值表明PCB138在胡敏酸中吸附能力最强.由吉布斯方程得到的3个热力学参数:吸附自由能(ΔG0)、焓变(ΔH0)和熵变(ΔS0)值均大于0,这表明草炭土对PCB138的吸附是一个非自发,吸热且吸附体系的混乱度增大的过程.该研究可为探讨PCBs在不同类型土壤中的环境行为提供一些基础数据,为PCBs的污染控制提供理论依据.
草炭土 有机质组分 胡敏酸 胡敏素 吸附热力学 吸附动力学