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土壤吸附是控制有机污染物在环境中迁移和转化的关键过程。由于天然土壤具有高度的异质性,由多种不同的组分构成,因此深入研究土壤各组分对有机污染物的吸附机制十分重要。
本论文选取具有代表性的非极性氯苯类化合物(1,3-二氯苯和1,3,5-三氯苯)及高极性硝基芳香族化合物(1,3-二硝基苯和1,3,5-三硝基苯),在对吸附剂结构特性进行详细表征的基础上,通过批次吸附实验研究了所选取的化合物在土壤、土壤有机质、碳黑、黏土矿物、褐煤和无烟煤上的吸附行为。
本研究评估了土壤有机质和黏土矿物对于不同极性有机化合物的吸附贡献,发现1,3,5-三氯苯在土壤上的吸附主要受致密碳(胡敏素/干酪根和碳黑)疏水分配机制控制:而对于1,3,5-三硝基苯,除此机制外,与土壤黏土矿物表面间的极性作用对吸附具有重要贡献。褐煤和无烟煤因为致密碳含量较高,对1,3-二氯苯和1,3-二硝基苯均表现出很强的吸附。与褐煤相比,无烟煤由于含有更多的致密碳组分,吸附能力更强。1,3-二硝基苯虽然正辛醇/水分配系数远低于1,3-二氯苯,但二者在褐煤、无烟煤上的吸附强度相近,说明1,3-二硝基苯吸附过程中存在很强的特殊作用。固态13C核磁共振实验证实两种煤中的芳香碳含量很高,可能与1,3-二硝基苯间发生了非常强的π-π电子供受体作用。