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微塑料作为一种新型环境污染物,近年来受到全世界的广泛关注。塑料制品在生产过程中会添加一些其他添加剂,其在自然条件下所形成的微塑料具有较强的吸附性能,容易吸附环境介质中的其他污染物。当微塑料被水中生物过量摄入体内,就会对生物体正常机能造成危害。微塑料难以降解的特点使所携带的污染物可以随着食物链进行传递,最终会威胁到了生态系统的稳定和人类健康。另外,重金属污染也是一直被关注的环境问题,大量含重金属污染的工业废水排入自然水体后,水环境中的微塑料可以富集这些重金属,并携带其在水体中迁移扩散污染环境。本文以淡水环境为研究背景,选取环境中赋存量较多的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)微塑料作为研究对象,探讨了它们在超纯水和自来水条件下对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附。吸附拟合采用动力学模型和吸附等温线模型,动力学模型采用准一级吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型,吸附等温线模型采用Langmuir吸附模型、Freundlich吸附模型和Linear吸附膜型。根据拟合结果,分析了吸附机理,具体研究结果如下:(1)Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在PE、PP表面的吸附行为与准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型拟合度最高,表明吸附过程有多个吸附阶段,物理吸附行为和化学吸附行为同时存在,是典型的非线性吸附过程。物理吸附主要受范德华力、静电力和微孔填充机制的作用,化学吸附以吸附质与吸附剂分子上活性基团的离子配位反应为主。(2)Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在PE、PP表面的吸附能力不同,同种重金属离子在微塑料表面吸附量排序为PP超纯水>PE超纯水>PP自来水>PE自来水,吸附不仅受微塑料特性如活性基团的种类及数量、结晶度和表面自由能的影响,还受环境介质因素如溶液pH,离子强度的影响。在相同溶液条件下,Cr(Ⅵ)的吸附率比Cu(Ⅱ)高,这是由重金属特性如晶体结构、溶度积和粒子电荷量所决定的。(3)金属离子的不同价态对吸附过程也有影响,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在PE、PP表面的吸附能力不同,酸性条件下,Cr(Ⅵ)的吸附率比Cr(Ⅲ)高。Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)在PE和PP表面吸附机理相同,均是通过离子配位和吸附剂分子上的甲基或亚甲基结合,Cr(Ⅲ)在酸性条件下与水分子形成络合物,减弱了 Cr(Ⅲ)与甲基、亚甲基的配位能力,Cr(Ⅵ)形成酸根阴离子对配位能力影响较小。