论文部分内容阅读
土壤有机质在土壤与持久性有机污染物的相互作用中发挥了重要的作用,在本篇论文中我们选取了黑龙江省的农业表层土壤为研究对象,系统研究了土壤中的矿质态胡敏酸(mineral-bound humic acids, MHA)和矿质态胡敏素(mineral-bound humin, MHU)及土壤对菲(多环芳烃的一种)的吸附特性和生物降解规律。1)通过碱液提取的方法将土壤中的MHA、MHU和富里酸进行分离,微观形态上MHA成片状,MHU为松散的颗粒；元素分析表明供试土壤中近一半的有机碳分布在MHU中,MHA和富里酸各占25%左右；红外分析和核磁共振波谱分析表明MHA中含有丰富的羧基基团。2)吸附动力学显示MHU、MHA和土壤对菲的吸附都经历了一个初期快速的吸附到后期逐渐平衡的过程,48小时后三种物质对菲的吸附逐渐趋于平衡。吸附速率上MHU最快,MHA相对较慢；达到平衡的快慢程度上：MHU最快,土壤和MHA次之；吸附量上：MHU>土壤>MHA。吸附等温线试验证实吸附常数：MHU最大,土壤和MHA次之；吸附的非线性程度：MHU>土壤>MHA。3)老化60天后的样品进行生物降解试验显示：前期(6小时)MHA吸附态菲的降解率为46.99%,而土壤和MHU分别为64.40%和59.33%；后期(48小时)MHA吸附态菲的生物降解率为80.28%,土壤为80.72%,MHU为77.83%。通过与吸附常数的比较我们发现生物降解动力学的大部分时间内吸附常数较小的MHA吸附态的菲表现出更强的生物降解抑制性。4)吸附剂质量的增加对吸附态菲的生物实验显示,随着吸附剂质量的增加MHA的吸附对菲的生物降解的抑制呈现递增的趋势,MHA增加2倍时,菲的生物降解率降低64.9%,MHU基本没有变化。5)老化试验中以MHA吸附态菲的生物降解率为标准,MHU与MHA的比值在降解6小时,老化1天为1.69,老化60天为1.08；降解24小时时,前者为1.26,后者为0.95,所以随着老化时间的延长吸附于MHU上的菲生物降解率有下降的趋势。但在较短的老化时间和较短的降解时间内MHA的吸附对芘具有明显的抑制性。吸附态芘的生物降解与吸附态菲的生物降解表现出相类似的规律。6)将MHA用氢氧化钠溶解并配置成一定梯度的溶液进行试验发现溶解态的MHA能够增加菲在水中的溶解度,同时降低了溶液的表面张力；生物降解实验显示溶解态MHA在较低菌接种量的情况下促进了菲在液相中的生物降解。