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复合污染土壤中十溴二苯醚、铜的同步洗脱(一)

来源:郑州天顺食品添加剂有限公司 发布时间:2021-09-23 10:15:19 关注: 0 次
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伴随着信息技术的快速發展和电子设备的升级换代,愈来愈多的电子设备淘汰、丢掉而变成电子器件废弃物。其手工制作拆卸、室外焚烧处理、酸浸等初始拆卸加工工艺造成 一系列有害化合物释放出来进到周围环境。电子废品拆卸区土壤层普遍现象金属材料(如Cu、Pb、Ni、Hg、Cr、Zn)和多溴联苯醚(PBDEs,如十溴二苯醚(BDE209))的复合型环境污染。DUAN等[1]调研发觉,广东省清远市电子器件垃圾回收站的表面土壤层PBDEs浓度值明显上升(BDE209为2 775 ng/g)。贵屿地域电子器件垃圾焚烧发电环境污染土壤环境中重金属超标Cu和PBDEs各自做到1 374~14 253、2 906~44 473 ng/g。典型性拆卸解决区周边微生物,乃至人的血夜上都看到了极高质量的PBDEs和少量金属材料。YAO等的分析结果显示,Cu的出现会使一溴联苯醚(BDE3)在土壤环境中的持续性明显提升,巨大提升修补难度系数。

重金属超标-有机化学复合型环境污染土壤污染治理技术性具体包含有机化学过柱修补、绿色植物修补、有机化学加强绿色植物修补、电动式修补及运用不一样技术性的优点组成的联用技术性等。有机化学过柱修补技术性周期时间较短、成效显著、成本费较低,已完善运用于现实场所修补,常见的过柱剂包含皂素、鼠李糖脂等微生物表活剂及其混配过柱剂。现阶段,有关PBDEs环境污染土壤层、重金属超标-PBDEs复合型环境污染土壤层的有机化学过柱修补科学研究较少,过柱剂挑选及过柱全过程影响因素科学研究并未完善。因而,挑选高效的过柱剂,在合适情况下同歩高效率除去土壤层中金属元素和PBDEs尤为重要。

新式鳌合型表活剂(N-烷基乙二胺三甲酸盐和N-酰基乙二胺三甲酸盐)是在乙二胺四乙酸(EDTA)的羧基上引进亲油人体脂肪酰基或烷基而做成,兼顾鳌合性和表层活性,可合理助溶有机化学污染物质,并与重金属离子能产生可靠性较高的螯合物。除此之外,它还具备水溶好、在环境中可以迅速溶解、不容易对自然环境导致二次污染、对哺乳类动物和水生生物基本上无毒性等优势。刁静茹110运用N-十二酰基乙二胺三醋酸钠盐(LED3A)过柱重金属超标-苯系物(PAHs)复合型环境污染土壤层,结果显示LED3A可与此同时过柱土壤层中的Cu和菲,且二者同歩过柱率均可超出60%。本探讨采用LED3A做为过柱剂,选用批均衡震荡测验法,研究其对复合型环境污染土壤环境中Cu和BDE209的同歩过柱率及影响因素,以求为重金属超标-PBDEs复合型环境污染土壤层的有机化学过柱修补给予新的构思。

1 原材料与方式

1.1 实验试剂与仪器设备

关键实验试剂包含LED3A(纯净度90%)、BDE209(纯净度95%)、硝酸铜(分析纯)、二甲苯(优级纯)。

关键仪器设备包含电子分析天平(AL104)、离心脱水机(HC-3018)、恒温水浴槽震荡器(SHA-B)、气象色谱仪—质谱分析液质仪(7890A-5975C)、原子吸收光度计(nov AA400)。

1.2 供试土壤层

供试土壤层采自衢州市,土壤层为典型性南方地区红壤,土中胶体溶液总数多,比表面大,吸咐功能强。清洁表面土除去枝干石砾等脏物后当然吹干,碾磨过2 mm筛预留。土壤层为粉细砂质黏土壤,理化性质测量結果:pH为4.5,土壤肥力为13.9 g/kg,正离子交换量为12.4 cmol/kg。

取供试土壤层,通风柜内添加一定量BDE209二甲苯水溶液搅拌均匀,静放15 d,期内不停拌和保证污染物质混和匀称及二甲苯彻底蒸发,制取BDE209浓度值为100 mg/kg的环境污染土壤层(即BDE209单一环境污染土壤层)。用水壶将硝酸铜溶液匀称喷撒于供试土壤层当中,期内不停拌和,通风柜内当然吹干,制取Cu浓度值为5 000 mg/kg环境污染土壤层(即Cu单一环境污染土壤层)。同样方式先后添加BDE209和硝酸铜水溶液,搅拌均匀,获得BDE209浓度值为100 mg/kg和Cu浓度值为5 000 mg/kg的复合型环境污染土壤层(即Cu-BDE209复合型环境污染土壤层)。放置深棕色瓶中密闭式脆化30 d后应用。

1.3 实验方法

动力学模型试验:称量1 g环境污染土壤层(Cu单一环境污染土壤层、BDE209单一环境污染土壤层、Cu-BDE209复合型环境污染土壤层)放置50 mL离心管架中,添加20 mL 5 g/L的LED3A水溶液,添加小量NaN3水溶液抑止土壤微生物活力与生长发育,pH调整为7,土水之比20 mL/g,25 ℃的恒温水浴槽震荡器中震荡解决(180 r/min)。前30 min各自在10、20、30 min,以后各自在1、2、4、6、8、12、24 h取上清液测量污染物质。

单要素试验:各自取1 g Cu-BDE209复合型环境污染土壤层于一系列50 mL离心管架中,添加一定量的LED3A水溶液,调节浓度值、pH、土水比标准,添加小量NaN3水溶液,离心管架密封性后放置25 ℃、180 r/min的恒温水浴槽震荡器中震荡12 h后抽样检测。另用20 mL纯净水做为过柱剂进行对照组。未尤其强调时,LED3A为 5 g/L,pH为7,土水之比20 mL/g。

1.4 统计分析方法

(1) BDE209测量:
应用索氏抽说法获取固态试品中的BDE209。低温干燥土壤层与无水硫酸钠充足混合后添加利用率标示物13C-BDE209,40 mL二甲苯在BUCHI抽提系统软件(B-811)中获取8 h(添加铜屑除硫)。抽提液浓缩至1~2 mL,再添加5 mL正己烷,再次蒸至近干,反复3次,所得的试品过双层复合型硅橡胶柱净化处理。先后用5 mL正己烷、70 mL正己烷/二氯甲烷溶液(容积比1∶1)过柱。搜集过柱液,经转动挥发、氮吹浓缩后滴定剂至2 mL。取下1 mL过0.45 μm有机滤膜,开展气象色谱仪—质谱检测剖析。

仪器设备标准如下所示:离子交换柱挑选DB-5HT(15 m×0.25 mm×0.10 μm,Agilent Technologies),载气为高纯氦气(流动速度1.5 mL/min),反映气为高纯度甲烷气体,不分离气相,气相量为1 μL;提温程序流程为原始溫度110 ℃维持1 min,以8 ℃/min的速率升到320 ℃,维持3 min;气相口溫度280 ℃,离子源溫度150 ℃,页面溫度280 ℃。

(2) Cu的测量:
过柱后的溶液离心式后取上清液,稀释液后,用原子吸收光度计测量Cu的浓度值,测算过柱率。

仪器设备标准如下所示:测量光波长为324.8 nm,间隙总宽为1.2 nm,火苗种类为乙炔气体/气体,燃助比(乙炔气体、气体的总流量比)为0.075,仪器设备方法检出限为0.035 mg/L。

2 結果与探讨

2.1 过柱动力学模型特点

LED3A水溶液对Cu单一环境污染土壤层、BDE209单一环境污染土壤层及其Cu-BDE209复合型环境污染土壤层过柱的动力学模型結果见图1、图2。结果显示,在研究的前30 min,LED3A对Cu单一环境污染土质和BDE209单一环境污染土壤层的过柱率迅速扩大,伴随着过柱時间增加,过柱率再次扩大,但增长率比较有限,总体呈现为迅速环节和慢速度环节的两环节特点。6 h后,Cu的过柱率趋向均衡,最大过柱率是76.10%;BDE209的过柱率在12 h后趋向均衡,最大为25.35%。

在复合型环境污染土壤层的过柱全过程中,Cu仍然呈现为前30 min迅速过柱,30 min后慢速度过柱的特点,而BDE209则是4 h前慢速度过柱,4 h后迅速过柱,6 h后趋向均衡,Cu和BDE209的最大过柱率各自为73.20%和40.57%。对比于对单一环境污染土壤层的过柱实际效果,LED3A对复合型环境污染土壤环境中Cu的过柱率比单一环境污染土壤环境中Cu的过柱率低2.9点;对比于单一环境污染土壤层,LED3A对复合型环境污染土壤环境中BDE209的过柱率高15.22点,但未做到显著性差异(p>0.05)。过柱均衡時间减少缘故可能是Cu2 的出现推动了BDE209的过柱。Cu2 危害表活剂LED3A对有机化合物BDE209的助溶工作能力主要是借助更改LED3A分子式完成。Cu2 能与LED3A分子结构中的羧基鳌合成键,并与中氮硫含量等官能团根据产生配合物、辐射跃迁、静电感应反映等功效推动胶束产生,使LED3A分子结构聚合体内部构造资产重组。Cu2 与LED3A中的羧基融合后,减少了LED3A的负电,Zeta电位差上升,分子结构间静电感应排斥力减少,分子结构中间便于汇聚产生很大的分子结构,推动胶束的产生,有益于LED3A对BDE209的助溶。

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