复合有机污染物在含水层介质表面的吸附性能

李 卉,邓 强



复合有机污染物在含水层介质表面的吸附性能

李 卉1*,邓 强2

(1.中国地质科学院水文地质环境地质研究所,中国地质调查局地下水污染机理与修复重点实验室,河北 石家庄 050061；2.河北地质大学水资源与环境学院,河北 石家庄 050031)

为明确氯代烃芳香烃类复合污染物在含水层介质上的吸附特性,选取甲苯、苯、1,2-二氯丙烷,1,2,3-三氯丙烷(TCP)作为典型污染物开展吸附试验,结果表明吸附过程符合Henry线性模型,分配系数p值分别为0.38,0.41,0.73,1.00kg/L,污染物在细砂上的吸附强度顺序为甲苯>苯>1,2-二氯丙烷>TCP;竞争吸附试验结果表明,苯可以明显促进甲苯在细砂介质上的吸附,而甲苯抑制了苯的吸附;1,2-二氯丙烷抑制TCP在细砂介质上的吸附,而TCP对1,2-二氯丙烷的吸附影响并不明显.TCP在含水层介质上的吸附量随甲苯浓度增加而增大;当甲苯初始浓度<2mg/L时,TCP对于甲苯在含水层介质上的吸附起促进作用,当甲苯的初始浓度³2mg/L时,TCP对于其在含水层介质上的吸附起抑制作用.

有机物；复合污染；含水层；竞争吸附；1,2,3-三氯丙烷

随着社会生产和生活的不断发展,我国由于有机产品生产使用造成的地下水有机污染愈发严重,地下水资源安全面临巨大威胁[1-2].华北平原地下水有机污染调查评价结果显示,该地区地下水中有机污染物检出率接近40%[3],其中,氯代烃、芳香烃的检出率分别约占总有机污染物30%和25%[4],可见,我国地下水中的氯代烃､芳香烃污染已不容忽视.

研究表明,我国地下水中氯代烃和芳香烃不仅污染范围广,而且毒性大,许多都具有致癌、致畸、致突变的作用[5-7],在地下环境中难以自然降解[8-10].目前,复合有机污染物在土壤、含水层及各类沉积物中的竞争吸附行为受到越来越多的关注:有学者[11]在早期的研究中认为,芳香化合物在土壤中没有竞争吸附现象,而后来的研究者陆续证明了有机物的竞争吸附作用,如Xia等[12]在对芘､菲､萘等化合物在粉砂壤土中吸附行为的研究中发现,在竞争吸附下的模型方程[13-14]参数较单一组分时的拟合参数有很大的变化;David等[15]对四环素、土霉素和金霉素在酸性土壤的吸附过程进行研究,发现竞争吸附会对三种抗生素的吸附-解吸动力学产生显著影响,三者的竞争吸附强度顺序为金霉素>土霉素>四环素.目前,国内外对氯代烃､芳香烃等有机污染物在地下环境中吸附行为的研究多针对其中单一或同类组分[16-18],而在实际场地中,污染物往往不是单一的,而是两类甚至多类有机物共存的复合污染.

地下水污染调查[4,19]结果表明,我国有机污染地下水多呈现非同类复合型,又以氯代烃和芳香烃两类有机溶剂污染最为突出;钱永[20]自2013年起在天津蓟县某污染场地开展持续的调查修复工作,该场地即为典型的氯代烃芳香烃复合污染场地,地下水主要污染物为1,2,3-三氯丙烷(TCP)、1,2-二氯丙烷、二氯甲烷、BTEX、萘等.作为不同类型污染物,芳香烃、氯代烃在地下环境中的作用机制可能存在显著差异,两类污染物在含水层介质中的竞争吸附作用、运移机理及其影响因素尚不明确,尤其是TCP,作为一种新兴有机污染物,对于其在典型含水层介质上的吸附行为研究尚未见到,因此很难对其在地下环境中的归趋行为进行合理预测.

本文选择苯、甲苯、1,2-二氯丙烷和TCP代表芳香烃、氯代烃污染物,从单一污染物行为特征着手,研究其在典型含水层介质上的吸附行为,明确各污染物吸附强度顺序,并在此基础上,通过复合污染物竞争吸附试验,探明污染物竞争吸附规律,为进一步探讨芳香烃、氯代烃复合污染物在含水层介质中的运移行为、探明其潜在风险、科学合理的开展修复工作,提供参考.

1 材料与方法

1.1 实验材料

天然细砂,采自河北正定县,利用60目,140目标准筛对细砂进行筛分后,用去离子水清洗其表面去除杂尘,利用高压灭菌锅对细砂进行高温灭菌,再烘干后备用;1,2,3-三氯丙烷(TCP)、1,2-二氯丙烷、苯、甲苯、氯化钙、甲醇等试剂均为分析纯,购自天津致远化学试剂有限公司,实验用水为去离子水,并经高温灭菌.

1.2 实验方法

1.2.1 介质表征 为明确吸附介质粒径、表面形态及元素组成,利用场发射扫描电子显微线(SEM)结合能谱(EDS)对准备好的试验用砂砾进行表征,将待测样品进行喷金处理,然后在加速电压为 5kV,速流为80μA的条件下放大200~30000倍进行观察.

1.2.2 污染贮备液的配制 采用甲醇配制100g/L的苯、甲苯、TCP和1,2-二氯丙烷贮备液,再利用0.005mol/LCaCl2溶液对各污染物贮备液进行稀释,利用稀释后一定浓度的污染液开展吸附试验.为避免甲醇对有机物吸附过程的影响,本实验中甲醇稀释百分比低于0.1%[21].

1.2.3 吸附动力学实验 用CaCl2溶液按一定倍数稀释各污染贮备液,获得苯、甲苯、TCP和1,2-二氯丙烷污染物溶液,浓度分别为5.30,5.45,6.93, 6.32mg/L.准确称取5g细砂于一系列40mL棕色顶空瓶中,向其中分别加入25mL配制好的苯、甲苯、TCP和1,2-二氯丙烷污染物溶液,加盖密封,置于振荡器中恒温振荡,设置温度为25℃,转速为150r/min,同时设置空白及平行样品.在振荡至0.5,1,2,4,6,8,12, 24,48h分别取样,测定各污染物浓度.

1.2.4 等温吸附试验 用CaCl2溶液稀释各污染物贮备液,配制浓度为1,2,5,10,20,50mg/L的污染物溶液.准确称取5g细砂于40mL的棕色顶空瓶中,向其中分别加入25mL系列浓度的苯、甲苯、TCP和1,2-二氯丙烷溶液,加盖密封,置于振荡器上恒温振荡,设置温度为25℃,转速为150r/min,同时设置空白及平行样品.振荡48h后,取样测定各污染物吸附平衡浓度.

1.2.5 竞争吸附试验 ①同类组分竞争吸附试验:用CaCl2溶液稀释各污染物贮备液,配制浓度为0,2,4,8,12,16,20mg/L的4种污染物溶液,开展苯和甲苯、1,2-二氯丙烷和TCP的同类组分竞争吸附试验.将4mg/L的苯溶液与系列浓度的甲苯溶液按照1:1体积比混合,获得苯浓度一定、甲苯系列浓度的混合溶液,利用该溶液开展等温吸附试验,同时设置甲苯单一组分对照,研究苯对甲苯在含水层介质上吸附的影响,再按照相同方法研究甲苯对苯、1,2-二氯丙烷与TCP相互间的竞争吸附影响.②非同类组分竞争吸附试验:用CaCl2溶液稀释各污染物贮备液,配制浓度为0,2,4,10,20,40mg/L的甲苯和TCP溶液,并将不同浓度的两种溶液按照1:1体积比,两两混合,获得系列浓度的甲苯、TCP混合溶液(表1).开展正交等温吸附试验,研究甲苯和TCP在含水层介质上的竞争吸附规律.

1.2.6 测定方法 样品测试方法采用顶空气相色谱法.所用气相色谱仪型号为岛津GC2010plus,配备DK-3001顶空进样器,FID检测器.分析方法条件:进样口温度200℃;检测器温度260℃;载气为氮气(99.999%),气体总流速23mL/min;氢气发生器流速40mL/min;分流进样,分流比19:1;进样条件:传输管路温度,90℃;定量环温度,85℃;平衡室温度,70℃;平衡时间,30min.

表1 竞争吸附正交试验

2 结果与讨论

2.1 介质的表征

根据图1(a)可以看出,砂砾介质平均粒径为0.1~0.25mm,按照粒径级别划分为细砂,颗粒形态不规则;图1(b)显示介质表面虽较粗糙,但排列相对致密,因此相比多孔介质(如活性炭等),含水层介质吸附性能相对较低.图2为介质的EDS图谱,由图2可知,介质主要组成元素为O、Si和C,原子百分含量分别为62.74%、22.79%和14.46%,另外还含有少量氯元素.

图2 介质样品的EDS能谱

2.2 吸附动力学

挥发性有机物(VOCs)取样测试过程中存在不同程度挥发,为尽可能避免误差,试验需设置多组平行样,但动力学吸附试验由于污染物初始浓度相对较小,因此受误差影响相对较大,平行样品测试均值略有波动,但整体趋势仍比较明显:从图3可以看出,苯和甲苯的吸附平衡时间为4~10h,1,2-二氯丙烷和TCP的吸附平衡时间为8~12h,即苯系物比氯代烃更快达到吸附平衡,说明苯系物更易被含水层介质吸附.马月娇等[21]的研究表明BTEX在土壤中的吸附平衡时间为24~48h;王威[22]在对有机氯代烃在土壤上的吸附特性的研究中发现,其吸附平衡时间为16h,这主要是因为有机污染物在土壤介质中的吸附主要受土壤有机质含量的影响,通常泥煤土、腐殖土等高碳土对有机物有较大吸附能力[23],而砂质土等低碳土壤吸附能力较低[24],当有机碳含量低于0.2%时,土壤矿物成为影响吸附的主要因素[25].相对于地表土壤,典型含水层砂砾介质的有机碳及粘土矿物含量均较低,因此对有机物的吸附能力较弱,可更快达到吸附平衡.此外,从图中各污染物吸附量可以看出,甲苯>1,2二氯丙烷>苯>TCP,说明甲苯比苯更易吸附,1,2-二氯丙烷比TCP更易吸附.苯吸附量略低于1,2-二氯丙烷,这主要是因为苯的初始浓度较低.

2.3 等温吸附特征

采用Henry模型､Temkin模型､Langmuir模型和Freundlich模型对不同污染物在细砂中的等温吸附数据进行拟合,各模型拟合结果如图4及表2所示,在设定实验浓度范围内,Henry模型和Freundlich模型拟合程度均较高,Henry模型最高,拟合相关系数均达到0.98以上,说明含水层介质对四种污染物的吸附以线性吸附为主.童玲等[26]的研究也表明,苯系物在不同土壤介质吸附行为能够较好的拟合线性模型和 Freundlich 模型.张坤峰等[27]通过研究发现三氯乙烯在包气带土壤介质上的吸附主要符合线性模型和Freundlich模型.有机化合物在含有机相吸附剂上的吸附包括表面吸附和分配作用2个过程[28-29],化合物首先占据吸附剂表面能量较高的吸附点位,位再依次占据能量较低的吸附点位,当表面吸附点位逐渐趋于饱和,吸附质不断通过范德华力进入到吸附剂有机相中,即分配作用逐渐增强.

综上分析可知,有机污染物的等温吸附过程,包括低浓度段的非线性表面吸附及较高浓度段的线性分配吸附[30],当污染物浓度较高或对低浓度段吸附行为精度要求不高时,可用Henry线性模型分析其吸附过程.含水层中有机质含量相对较低,对低浓度有机物吸附能力有限,且低浓度有机污染物多可通过微生物自然衰减作用得到去除,因此,可利用Henry模型对含水层介质中较高浓度段有机污染物的吸附行为进行研究.

根据Henry线性模型分析,分配系数p表征污染物在固相和液相中的分配能力大小,p值越小越易被介质吸附,p值越大则污染物的迁移性越强.由表2拟合结果d值计算可知,甲苯、苯、二氯丙烷、TCP的分配系数p值分别为0.38,0.41,0.73, 1.00kg/L,说明4种污染物在同一含水层介质中的吸附强度顺序为甲苯>苯>1,2-二氯丙烷>TCP,即氯代烃更易随水流迁移,而芳香烃则更易被吸附,其中甲苯最容易被细砂介质所吸附,这与动力学分析结果一致.

(a)Henry 模型(b)Temkin模型(c)Freundlich模型(d)Langmuir模型

表2 等温吸附模型拟合参数

2.4 竞争吸附特征

所谓竞争吸附,是指共存有机污染物使目标化合物的吸附减弱的现象.目标化合物常被称为主溶质,起竞争作用的化合物常被称为共存溶质.为明确芳香烃、氯代烃复合污染物在含水层介质上的竞争吸附规律,开展双污染组分的竞争吸附试验,结果如图5所示.

如图5所示,2mg/L苯促进了甲苯在含水层介质上的吸附,当甲苯初始浓度为1,2,4,6,8,10mg/L时,其吸附量较单一组分时(苯=0mg/L)分别增加了59.2%、15.9%、21.4%、27.3%、27.7%和27.8%,苯对较低浓度甲苯(<2mg/L)的吸附具有更强的促进作用,且促进作用随着甲苯浓度的增大而增大,但增幅逐渐减少,并趋于稳定.相对应的,甲苯抑制了苯在含水层介质上的吸附,不同浓度苯吸附量较单一组分情况下分别下降了28.7%、21.2%、19.2%、7.7%、4.3%和6.2%,总体上,抑制作用随着苯浓度的增加而减小.上述结果表明,甲苯作为共存溶质,对目标溶质苯在含水层介质上的吸附起竞争作用,已有研究[21]表明共存溶质与主溶质所能竞争的是表面吸附点位,所以低浓度段主溶质的竞争吸附效应较强,因此甲苯对低浓度段苯的吸附抑制作用更强.此外,随着分子量的增大,沸点的升高,苯系物更容易被吸附于介质表面[31],因此,甲苯比苯具有更强的竞争吸附能力,能够优先占据介质表面吸附点位,苯的吸附过程受到抑制;而苯的吸附增加了介质有机质含量,促进了甲苯在介质有机相中的分配,从而促进了甲苯的吸附,但随着苯浓度的增大,表面竞争吸附作用也不断增强,因此甲苯吸附量增幅不断减小并趋于稳定.

同理,1,2-二氯丙烷比TCP具易被吸附,因此在竞争吸附作用下,TCP吸附过程明显受到抑制,当初始浓度为1,2,4,6,8,10mg/L时,TCP吸附量分别下降了26.3%、48.6%、48.8%、53.4%、56.0%和61.9%,即随着TCP初始浓度的增加,抑制作用不断增大;TCP并未显著促进1,2-二氯丙烷的吸附,说明氯代烃之间的竞争吸附主要是对于表面点位的竞争,分配作用影响相对较小.

如图6a所示,当溶液中甲苯的浓度变化时,TCP的吸附量随溶液中甲苯浓度的增加呈现出上升趋势,说明甲苯促进了含水层介质对TCP的吸附.以TCP初始浓度为10mg/L为例,随着溶液中甲苯浓度的增加,TCP吸附量较单一组分时分别增加了10.3%、35.1%、72.7%、79.0%和83.0%.类似的,王威[22]在对三氯甲烷､二氯甲烷对苯竞争吸附影响的研究中也发现,随着苯在溶液中的浓度的增加,促进了含水层介质对氯代烃的吸附.从分子结构来看,甲苯分子含碳量高,当水中甲苯含量较高时,介质对甲苯的吸附量也随之增大,介质中有机质含量增加,有机污染物在介质上的分配作用增强,从而促进了氯代烃的吸附.由此可知,苯系物对氯代烃在含水层介质上的吸附影响,主要作用于分配过程,而表面吸附点位的竞争作用则较弱.当甲苯浓度为20mg/L时,不同浓度TCP吸附量较单一组分时分别提高了286.7%、163.3%、101.6%、83.0%、86.9%,即随着TCP初始浓度的增加,甲苯对TCP在含水层介质上吸附的促进作用随之减弱,这主要是较高浓度TCP与甲苯的表面竞争吸附作用增强的结果.

如图6b所示,当甲苯初始浓度为 1mg/L时,含水层介质对甲苯的吸附量随着TCP浓度的升高呈现上升趋势,而当甲苯的初始浓度大于1mg/L 时,其吸附量随着TCP的浓度增加呈现出小幅下降的趋势,以甲苯初始浓度为5mg/L为例,随着TCP浓度的增加,甲苯吸附量较单一组分时分别减少了11%、20.5%、40.0%、52.4%和55.4%.由上述结果可知,一定浓度范围内,TCP对较低浓度(<2mg/L)的甲苯吸附起促进作用,但对较高浓度(³2mg/L)的甲苯吸附起抑制作用,且抑制作用随着TCP浓度的增加而增大,这一结果与Sander等[32]以硝基苯为主溶质,苯和甲苯为共存溶质,对其在木炭上吸附影响进行研究取得的结果一致,即共存化合物的初始浓度越高,其竞争吸附效应越明显;这主要是因为当水中甲苯浓度较低时,介质表面孔隙的吸附点位尚未饱和,还能吸附更多的污染物分子,当TCP浓度在一定范围内增大时,可通过促进分配作用增强介质对甲苯的吸附;而当甲苯浓度较高时,微孔隙吸附点位随着氯代烃浓度升高逐渐达到饱和,此时表面竞争吸附作用增强,导致甲苯的吸附量逐渐下降.

3 结论

3.1 在典型含水层介质—细砂上,苯系物比氯代烃更快达到吸附平衡,说明前者比后者更易被含水层介质吸附.

3.2 介质对四种污染物的吸附以线性吸附为主,吸附过程符合Henry模型,吸附强度顺序为甲苯>苯>1,2-二氯丙烷>三氯丙烷.

3.3 苯和甲苯在细砂介质上的竞争吸附作用受表面点位竞争和分配作用促进两种机制影响,苯促进了甲苯在细砂介质上的吸附,甲苯抑制了苯在细砂介质上的吸附;1,2-二氯丙烷和TCP在细砂介质上的竞争吸附主要在于对介质表面点位的竞争,分配作用影响较小,1,2-二氯丙烷明显抑制TCP在细砂介质上的吸附,而TCP对1,2-二氯丙烷的吸附影响并不明显.

3.4 TCP在含水层介质上的吸附量随苯系物浓度增加而增大;氯代烃对甲苯的吸附影响可分为两种情况,当甲苯初始浓度较低(<2mg/L)时,甲苯吸附量随氯代烃浓度增加而增大,当甲苯的初始浓度(³2mg/L)时,甲苯的吸附量随着氯代烃浓度的增加而下降,即氯代烃对较高浓度苯系物在含水层介质上的吸附具有抑制作用.

[1] 高存容,王俊桃.我国69个城市地下水有机污染特征研究[J]. 地球学报, 2011,32(5):581-591.

[2] 有机污染组分特征及其环境指示效应[J]. 中国环境科学, 2013,33(6):1025-1032.

[3] 石建省,王 昭,张兆吉,等.华北平原地下水有机污染特征初步分析[J]. 生态环境学报, 2011,20(11):1695-1699.

[4] 张兆吉,费宇红,张连胜,等.华北平原地下水污染调查评价[C]//2009年度中国地质科技新进展和地质找矿新成果资料汇编.北京:中国地质教育出版社, 2009.

[5] Lin M Q, Ning, X A, An T C, et al. Degradation of polycyclicaromatic hydrocarbons (PAHs)in textile dyeing sludge withultrasound and Fenton processes: Effect of system parametersand synergistic effect study [J]. Journal of Hazardous Materials, 2016,305:7–16.

[6] 何 娇,孔火良,高彦征.表面改性秸秆生物质环境材料对水中PAHs的吸附性能[J]. 中国环境科学, 2011,31(1):50-55.

[7] 罗 冰,李荣飞,李诗殷,等.三氯乙烯在砂土和壤土中吸附的热力学研究[J]. 中国环境科学,2013,33(S1):93-97.

[8] 田 华,刘 哲,赵 璐,等.土壤中多环芳烃菲的自然降解特性[J]. 环境工程学报, 2015,9(8):4055-4060.

[9] 何江涛,史敬华,崔卫华,等.浅层地下水中氯代烃污染天然生物降解的判别依据[J]. 地球科学—中国地质大学学报, 2004,29(3):357- 362.

[10] 卢 杰,李梦红,潘嘉芬.有机氯代烃污染地下水环境的治理与修复[J]. 山东理工大学学报(自然科学版), 2008,22(4):27-30.

[11] Chiou C T, Schmedding D W, Manes M. Partitioning of organic compounds in octanol-watersystems [J]. Environmental Science and Technology, 1983,17:227-229.

[12] Xia G S, Ball W P. Adsorption-partitioning uptake of nine low- polarity organic chemicals ona natural sorbent [J]. Environmental Science and Technology, 1999,33(2):262-269.

[13] Liu S J. A mathematical model for competitive adsorptions [J]. Separation and Purification Technology, 2015,144:80-89.

[14] Dang S Q, Zhao L, Yang Q, et al.Competitive adsorption mechanism of thiophene with benzene in FAU zeolite: The role of displacement [J]. Chemical Engineering Journal, 2017,328:172-185.

[15] David F C, Alipio B C, Manuel A E, et al. Competitive adsorption/ desorption of tetracycline, oxytetracycline and chlortetracycline on twoacid soils: Stirred flow chamber experiments [J]. Chemosphere, 2015,134(1):361–366.

[16] Hussein M S, Ahmed M J.Fixed bed and batch adsorption of benzene and toluene from aromatic hydrocarbons on 5A molecular sieve zeolite [J]. Materials Chemistry and Physics, 2016,181:512-517.

[17] Chen Y D, Jiang Y P, Zhu Y N, et al. Fate and transport of ethanol-blended dissolved BTEXhydrocarbons: a quantitative tracing study of asand tank experiment [J]. Environmental EarthSciences, 2013,70(1):49-56.

[18] Go J, Stegemann J A. Modelling post-depositional transport of PAHs in aquatic bedsediments using CoReTranS [J]. Journal of Soils and Sediments, 2012,12(10):1541-1548.

[19] 马晋荣,占新华,周立祥,等.表征复合型有机污染场地土壤污染程度的生态指标研究[J]. 南京农业大学学报, 2013,33(4):69-74.

[20] 钱 永.1,2,3-三氯丙烷在地下水中的环境行为研究--以某氯代烃有机污染场地为例[D]. 北京:中国地质大学(北京), 2016.

[21] 马月姣,毕二平,陈鸿汉.苯和甲苯在土壤中的吸附行为研究[J]. 岩石矿物学杂志, 2011,30(6):1105-1110.

[22] 王 威.浅层地下水中石油类特征污染物迁移转化机理研究[D]. 长春:吉林大学, 2012.

[23] Endo S, Grathwohl P, Haderlein S B, et al. Compound-specific factors influencing sorption nonlinearity in natural organic matter [J]. Environmental Science and Technology, 2008,42(16):5897-5903.

[24] Kobayashi T, Shimizu Y, Urano K. Estimation of adsorbed amounts of volatile organic compounds to wet soil based on the properties of the compounds and soils [J]. Science of the Total Environment, 2003, 301(1/3):215-223.

[25] 张 晶,何江涛,曲雪妍,等.包气带土壤组成对三氯乙烯的吸附影响[J]. 岩石矿物学杂志, 2010,29(4):439-444.

[26] 童 玲,郑西来,李 梅,等.土壤对苯系物的吸附行为研究[J]. 西安建筑大学学报(自然科学版), 2007,39(6):856-861.

[27] 张坤峰,何江涛,刘明亮,等.土壤中有机碳含量对三氯乙烯的吸附影响实验[J]. 岩石矿物学杂志, 2009,28(3):649-652.

[28] Carmo A M, Hundal L S, Thompson M L. Sorption of hydrophobic organic compounds by soil Materials: application of unit equivalent Freundlich coefficients [J]. Environmental Science and Technology, 2000,34(20):4363-4369.

[29] 娄保锋,朱利中,杨 坤.苯及其取代物与对硝基苯胺在沉积物上的竞争吸附[J]. 中国环境科学, 2004,24(3):327-331.

[30] 娄保锋.有机污染物在沉积物上的竞争吸附效应及影响因素[D]. 杭州:浙江大学, 2004.

[31] 廖志强,朱 杰,罗启仕,等.污染土壤中苯系物的热解吸[J]. 环境化学, 2013,32(4):646-650.

[32] Sander M, Pignatello J J. Characterization of charcoal adsorption sites for aromatic compounds: Insights drawn from single-solute and Bi- solute competitive experiments. Environmental Science and Technology, 2005,39(6):1606-1615.

Adsorption characteristic of organic combined pollutants on the surface of groundwater aquifer.

LI Hui1*, DENG Qiang2

(1.Key Laboratory of Groundwater Contamination Remediation, China Geological Survey, The Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, Chinese Academy of Geological Science, Shijiazhuang 050061, China；2.College of Water Resource and Environment, Hebei Geology University, Shijiazhuang 050031, China)., 2018,38(9)：3413~3420

To definite the adsorption characteristics of chlorohydrocarbon and aromatic hydrocarbon combined pollutants in groundwater aquifer, adsorption tests were carried out with toluene, benzene, 1,2-dichloropropane, 1,2,3-chemical propane (TCP) as typical pollutants. The results showed that the adsorption process could be described by linear model of Henry with distributioncoefficient (p) of 0.38, 0.41, 0.73 and 1.00kg/L, respectively, which indicated that the order of adsorption strength of the pollutants is toluene>benzene>1, 2-dichloropropane>TCP. Furthermore, it was observed that benzene obviously increased the adsorption of toluene in fine sand and toluene decreased the adsorption of benzene conversely; 1, 2-dichloropropane restrained the adsorption of TCP, however, the effect of TCP on the adsorption of 1, 2-dichloropropane was not significant. As for different type of pollutants, the adsorption capacity of TCP in aquifer medium increased with the concentration of toluene; When the initial concentration of toluene was lower than 2mg/L, the TCP acted as a stimulus for the adsorption of toluene, on the contrary, TCP acted as an inhibitor for the adsorption of toluene in aquifer medium.

organics；combined pollution；aquifer；competitive adsorption；1,2,3-trichloropropane

X523

A

1000-6923(2018)09-3413-08

李 卉(1986-),女,河北石家庄人,助理研究员,博士,主要从事污染场地污染控制与修复研究.发表论文10余篇.

2018-02-18

国家自然科学基金资助项目(41602269);河北省自然科学基金资助项目(D2017504004)

* 责任作者, 助理研究员, lihui.107@163.com