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有机锡化合物在土壤和黑碳中的吸附行为研究

作　者: 徐磊
导　师: 李非里
学　校: 浙江工业大学
专　业: 环境工程
关键词: 有机锡土壤黑碳吸附 pH 机理
分类号: X13
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 19次
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内容摘要

有机锡,尤其是三丁基锡(TBT)被认为是迄今为止人类引入到环境中毒性最大的化合物之一。因此,TBT和其他有机锡对土壤和水体环境造成了巨大的威胁。由化石原料或生物质不完全燃烧产生的黑碳广泛存在于土壤及沉积物,其对污染物的吸附作用也越来越受到关注。本论文采用批量平衡法,研究了有机锡在土壤和黑碳上的吸附规律和机理,其中黑碳是以松木为原料,主要内容分为以下两个部分：首先,研究了在不同pH下,三苯基锡(TPT)在五种土壤上的吸附行为和吸附机理,结果表明：TPT在五种土壤上的吸附等温线都能较好的被直线方程拟合,相同pH条件下,吸附量随着有机碳含量和阳离子交换量的增大而增加,而且砂粒含量较高的土壤对TPT的吸附也有增强的作用；TPT在水溶液中的存在形态随着pH的变化而改变,造成TPT在土壤上的吸附量随着pH增大先增大后变小,TPT的最大吸附发生在pH5.27(TPT的pKa附近)。因此,土壤对TPT的吸附可能是分配作用,静电作用和物理吸附等多种机制共同作用的结果。其次,研究了研究了在不同pH下,有机锡在黑碳上的吸附行为和吸附机理,结果表明：有机锡在水溶液中的存在形态随着pH的变化而改变,造成有机锡在黑碳上的吸附量随着pH增大先增大后变小。有机锡在黑碳上的吸附等温线能被Langmuir方程很好的拟合,因此提出了黑碳吸附有机锡的模型假设。和土壤一样,黑碳对有机锡的吸附可能也是分配作用,静电作用和物理吸附等多种机制共同作用的结果。此外,竞争吸附显示,黑碳对TBT的吸附能力随着加入有机锡与黑碳的亲和能力的增加而降低,除了四丁基锡(TeBT)和(一丁基锡)MBT。此外,研究还表明土壤中黑碳的存在对于土壤吸附有机锡有着重大的影响。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
主要符号说明  11-12
第一章文献综述  12-32
  1.1 引言  12
  1.2 有机锡化合物的研究现状  12-27
    1.2.1 有机锡化合物的定义  13
    1.2.2 有机锡的应用及有机锡污染的来源  13-17
    1.2.3 有机锡在环境中的浓度和归趋  17-21
    1.2.4 有机锡的毒性  21-24
    1.2.5 有机锡在土壤和黑碳中的吸附  24-27
  1.3 吸附理论  27-31
    1.3.1 吸附的概念和分类  27-28
    1.3.2 吸附平衡  28
    1.3.3 吸附等温线  28-29
    1.3.4 吸附模型  29-31
  1.4 课题的研究目标和内容  31-32
    1.4.1 课题研究的目标  31
    1.4.2 课题研究的内容  31-32
第二章 pH和土壤性质影响下三苯基锡在土壤中的吸附行为  32-45
  2.1 引言  32
  2.2 实验试剂与仪器  32
    2.2.1 试剂  32
    2.2.2 仪器设备  32
  2.3 实验材料与方法  32-39
    2.3.1 吸附剂的制备  32-33
    2.3.2 土壤的理化性质分析  33-36
    2.3.3 溶液的制备  36-37
    2.3.4 吸附实验过程  37-38
    2.3.5 TPT分析方法  38
    2.3.6 数据处理  38-39
  2.4 结果与讨论  39-43
    2.4.1 吸附等温线  39-41
    2.4.2 土壤理化性质对TPT吸附的影响  41-42
    2.4.3 pH对TPT吸附的影响  42-43
  2.5 本章小结  43-45
第三章有机锡在黑碳上的吸附研究  45-61
  3.1 引言  45
  3.2 实验试剂与仪器  45-46
    3.2.1 试剂  45
    3.2.2 仪器设备  45-46
  3.3 实验材料与方法  46-51
    3.3.1 黑碳的制备  46
    3.3.2 黑碳的表征  46-47
    3.3.3 溶液的制备  47-48
    3.3.4 吸附实验过程  48-49
    3.3.5 有机锡的分析方法  49-50
    3.3.6 数据处理  50-51
  3.4 结果与讨论  51-59
    3.4.1 有机锡的水解  51-53
    3.4.2 等温吸附线  53-57
    3.4.3 竞争吸附  57-59
    3.4.4 黑碳对土壤吸附有机锡的影响  59
  3.5 本章小结  59-61
第四章结论与展望  61-63
  4.1 结论  61
  4.2 展望  61-63
参考文献  63-69

有机锡化合物在土壤和黑碳中的吸附行为研究

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