摘要
双酚A(BPA)是一种具有较大潜在危险性(如免疫、生殖、神经等毒性)的内分泌干扰物，并且在土壤环境中检出率较高。因此，对土壤中BPA的治理已逐渐提上日程。由于生物炭具有多种优良性质(物美价廉、吸附性能优异等)，使其在环境污染物治理上具有较好的应用前景。然而对于添加生物炭到土壤中形成的炭-土体系对污染物吸附过程的影响研究仍相对不足，以及在生物炭应用中溶解性有机物质(DOM)对土壤和/或生物炭-BPA体系吸附的影响鲜有人关注，亟待研究分析。 因此，本研究选用玉米秸秆生物炭修复红壤中BPA污染，并且研究了对吸附过程具有重要影响的pH值和溶解性有机物质(DOM)的作用，此外还引用了多种光谱技术和方法，包括紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)、同步荧光光谱(SFS)、三维激发-发射矩阵(EEM)、二维相关光谱(2D-COS)和平行因子分析(PARAFAC),以研究对污染物迁移具有重要作用的DOM对BPA吸附的影响，通过本研究可望为BPA的污染防治与风险评估提供一定的数据支持。本文研究主要结果如下： (1)本研究所选的南方红壤污染物结合能力较弱，因其具备的性质(pH=4.53，有机质总量=6.18g?kg-1,以粉砂为主(63%)，阳离子交换量(CEC)=15.30cmol?kg-1)，导致土壤肥力较低。生物炭则同其他研究一致，具有炭化程度(H/C=0.05)、CEC(67.13cmol?kg-1)较高和比表面积较大(由SEM图观察得出)等性质，使其拥有较强的污染物吸附性能。且FTIR分析得出这两种吸附剂均含有较为丰富的官能团。 (2)由等温吸附实验数据可知，土壤的吸附过程以分配作用为主(与线性模型拟合较好)，生物炭则由分配和表面吸附共同作用(与Freundlich模型拟合较好)。此外，添加生物炭后体系的线性程度(n)的降低，以及吸附系数(Kf)的升高表示生物炭可提高体系表面吸附能力和表面吸附容量，增强对污染物的吸附。 (3)对于pH值，由于本研究土壤有机质含量较低，导致其在不同pH值条件下吸附容量变动幅度不大。而生物炭和添加生物炭后的土壤因pH值可对生物炭表面所带电荷及BPA的存在形态产生影响，导致其受pH值的变化影响较大。另外，对于DOM，土壤与生物炭呈现出相反的变化情况，在去除水提DOM后，土壤表现出吸附容量减少，而生物炭则相反，原因在于DOM为土壤中参与污染物吸附的主要物质，而生物炭则是因DOM占据了众多吸附位点所致。 (4)通过采用光谱技术并结合相应的分析方法探讨了DOM与BPA的络合机理。其中，UV-Vis结果得出DOM与BPA的络合过程为静态猝灭。2D-COS分析表明，在BPA环境下，SDOM和BDOM均为类蛋白组分优先参与反应。经PARAFAC得出5种组分，且分析各个组份参与猝灭的部分后，发现类蛋白组分的猝灭度高于类腐殖酸组分，具有更强的亲和力和更高的结合作用。
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