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不同粒径生物炭和微塑料共存对菲吸附的影响

迟杰  邢海文  张海彤  童银栋  
【摘要】:为研究环境中生物炭和微塑料之间的相互作用对有机污染物吸附产生的影响,选取两种粒径范围[0.85~2.00 mm(L)和0.11~0.18 mm(S)]的小麦秸秆生物炭(BC)和聚乙烯微塑料(PE),对其性质进行表征,并测定了吸附平衡溶液中溶解性有机碳的浓度和组成,研究了其单独和共存时吸附菲的行为。结果表明:同种颗粒物不同粒径间的差异主要体现在总比表面积、孔结构和表面官能团数量;SBC的总比表面积(216.32 m~2·g~(-1))约是LBC(2.31 m~2·g~(-1))的100倍,而LBC的平均孔径(8.92 nm)约是SBC(2.28 nm)的4倍;SPE的总比表面积(0.17 m~2·g~(-1))是LPE(0.07 m~2·g~(-1))的2倍多。SBC羟基振动峰(3 400 cm-1)的强度显著高于LBC;SPE亚甲基振动峰的强度高于LPE。吸附等温线结果显示,颗粒物对菲的吸附均符合Freundlich模型(R20.94);单一颗粒物吸附菲能力(lg Kf)的顺序为SBCSPELPELBC;当生物炭与聚乙烯微塑料共存时吸附能力强于单一颗粒物,并且高于两相Freundlich模型预测值,说明菲在生物炭与聚乙烯微塑料混合颗粒物上的吸附不是独立的;同时,混合颗粒物吸附平衡溶液中溶解性有机碳的浓度和芳香度明显下降,并且溶解性有机碳浓度与颗粒物的lg Kf显著负相关,说明不同颗粒物对菲的吸附不仅受颗粒物表面性质的影响,还受溶解性有机碳的控制。

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