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复合传染土壤中十溴二苯醚、铜的同步洗脱(一)

发表于 2024-10-18 10:37:24 来源:饕餮之徒网

随着信息科技的复合高速发展以及电子产物的更新换代,越来越多的传染电子产物被淘汰、扔掉而成为电子废物。土壤铜的同步其手工拆解、中溴露天焚烧、苯醚酸浸等原始拆解工艺导致一系列有毒化学物资监禁进入周边情景。洗脱电子垃圾拆解区土壤宽泛存在金属(如Cu、复合Pb、传染Ni、土壤铜的同步Hg、中溴Cr、苯醚Zn)以及多溴联苯醚(PBDEs,洗脱如十溴二苯醚(BDE209))的复合复合传染。DUAN等[1]审核发现,传染清远市电子垃圾接管站的土壤铜的同步表层土壤PBDEs品质浓度清晰着落(BDE209为2 775 ng/g)。贵屿区域电子垃圾焚烧传染土壤中重金属Cu以及PBDEs分说达到1 374~14 25三、2 906~44 473 ng/g。典型拆解解决区左近生物,甚至人的血液中都发现了极高水平的PBDEs以及微量金属。YAO等的钻研服从表明,Cu的存在会使一溴联苯醚(BDE3)在土壤中的持久性清晰削减,极大削减修复难度。

重金属-有机复合传染土壤修复技术主要包罗化学洗脱修复、动物修复、化学强化动物修复、电动修复及运用区别技术的劣势组合的联用技术等。化学洗脱修复技术周期较短、成果清晰、老本较低,已经成熟运用于实际园地修复,罕用的洗脱剂包罗皂素、鼠李糖脂等生物外表活性剂以及复配洗脱剂。当初,对于PBDEs传染土壤、重金属-PBDEs复合传染土壤的化学洗脱修复钻研较少,洗脱剂筛选及洗脱历程影响因素钻研尚未成熟。因此,筛选实用的洗脱剂,在适量条件下同步功能去除了土壤中重金属以及PBDEs至关紧张。

新型螯合型外表活性剂(N-烷基乙二胺三乙酸盐以及N-酰基乙二胺三乙酸盐)是在乙二胺四乙酸(EDTA)的羧基上引入亲油脂肪酰基或者烷基而制成,兼具螯合性以及外表活性,可实用增溶有机传染物,并与重金属离子能组成晃动性较高的螯合物。此外,它还具备水溶性好、在人造情景中可能快捷降解、不会对于情景造成二次传染、对于哺乳动物以及水生生物简直无毒等短处。刁静茹110运用N-十二酰基乙二胺三乙酸钠盐(LED3A)洗脱重金属-多环芳烃(PAHs)复合传染土壤,服从表明LED3A可同时洗脱土壤中的Cu以及菲,且两者同步洗脱率均可超过60%。本钻研选用LED3A作为洗脱剂,接管批失调振荡试验法,探究其对于复合传染土壤中Cu以及BDE209的同步洗脱率及影响因素,以期为重金属-PBDEs复合传染土壤的化学洗脱修复提供新的思路。

1 资料与方式

1.1 试剂与仪器

主要试剂包罗LED3A(纯度90%)、BDE209(纯度95%)、硝酸铜(合成纯)、甲苯(优级纯)。

主要仪器包罗电子天平(AL104)、离神思(HC-3018)、恒温水浴振荡器(SHA-B)、气相色谱—质谱联用仪(7890A-5975C)、原子罗致分光光度计(nov AA400)。

1.2 供试土壤

供试土壤采自衢州市,土壤为典型南方红壤,土中胶体数目多,比外表积大,吸附能耐强。清洁表层土去除了枝叶石砾等杂物后人造风干,研磨过2 妹妹筛备用。土壤为粉砂质黏壤土,理化性子测定服从:pH为4.5,土壤有机质为13.9 g/kg,阳离子替换量为12.4 cmol/kg。

取供试土壤,透风橱内退出未必量BDE209甲苯溶液搅拌平均,静置15 d,时期不断搅拌确保传染物搅浑平均及甲苯残缺挥发,制患上BDE209品质浓度为100 mg/kg的传染土壤(即BDE209繁多传染土壤)。用喷壶将硝酸铜水溶液平均喷洒于供试土壤之中,时期不断搅拌,透风橱内人造风干,制患上Cu品质浓度为5 000 mg/kg传染土壤(即Cu繁多传染土壤)。相同方式挨次退出BDE209以及硝酸铜溶液,搅拌平均,患上到BDE209品质浓度为100 mg/kg以及Cu品质浓度为5 000 mg/kg的复合传染土壤(即Cu-BDE209复合传染土壤)。置于棕色瓶中密闭老化30 d后运用。

1.3 试验方式

能源学试验:称取1 g传染土壤(Cu繁多传染土壤、BDE209繁多传染土壤、Cu-BDE209复合传染土壤)置于50 mL离心管中,退出20 mL 5 g/L的LED3A溶液,退出大批NaN3溶液抑制土壤微生物活性与愿望,pH调节为7,水土比为20 mL/g,25 ℃的恒温水浴振荡器中振荡解决(180 r/min)。前30 min分说在十、20、30 min,之后分说在一、二、四、六、八、十二、24 h取上清液测定传染物。

单因素试验:分说取1 g Cu-BDE209复合传染土壤于一系列50 mL离心管中,退出未必量的LED3A溶液,调整浓度、pH、水土比条件,退出大批NaN3溶液,离心管密封后置于25 ℃、180 r/min的恒温水浴振荡器中振荡12 h后取样测试。另用20 mL纯水作为洗脱剂睁开比力试验。未特意指出时,LED3A为 5 g/L,pH为7,水土比为20 mL/g。

1.4 合成方式

(1) BDE209测定:
运用索氏抽提法提取固体样品中的BDE209。冷冻去世板土壤与无水硫酸钠短缺混匀后退出接管率调唆物13C-BDE209,40 mL甲苯在BUCHI抽提系统(B-811)中提取8 h(退出铜粉除了硫)。抽提液稀释至1~2 mL,再退出5 mL正己烷,不断蒸至近干,重复3次,所患上样品过多层复合硅胶柱传染。挨次用5 mL正己烷、70 mL正己烷/二氯甲烷搅浑液(体积比1∶1)洗脱。收集洗脱液,经旋转蒸发、氮吹稀释后定容至2 mL。掏出1 mL过0.45 μm有机滤膜,妨碍气相色谱—质谱检测合成。

仪器条件如下:色谱柱抉择DB-5HT(15 m×0.25 妹妹×0.10 μm,Agilent Technologies),载气为高纯氦气(流速1.5 mL/min),反映气为高纯甲烷,不分流进样,进样量为1 μL;升温挨次为初始温度110 ℃连结1 min,以8 ℃/min的速率升至320 ℃,连结3 min;进样口温度280 ℃,离子源温度150 ℃,界面温度280 ℃。

(2) Cu的测定:
洗脱后的搅浑液离心后取上清液,稀释后,用原子罗致分光光度计测定Cu的浓度,合计洗脱率。

仪器条件如下:测定波长为324.8 nm,狭缝宽度为1.2 nm,火焰规范为乙炔/空气,燃助比(乙炔、空气的流量比)为0.075,仪器检出限为0.035 mg/L。

2 服从与品评辩说

2.1 洗脱能源学特色

LED3A溶液对于Cu繁多传染土壤、BDE209繁多传染土壤以及Cu-BDE209复合传染土壤洗脱的能源学服从见图一、图2。服从表明,在试验的前30 min,LED3A对于Cu繁多传染土壤以及BDE209繁多传染土壤的洗脱率快捷增大,随着洗脱光阴缩短,洗脱率不断增大,但削减幅度有限,部份呈现为快捷阶段以及慢速阶段的两阶段特色。6 h后,Cu的洗脱率趋于失调,最高洗脱率为76.10%;BDE209的洗脱率在12 h后趋于失调,最高为25.35%。

图1 LED3A洗脱Cu繁多传染土壤、BDE209繁多传染土壤的能源学图2 LED3A洗脱Cu-BDE209复合传染土壤的能源学

在复合传染土壤的洗脱历程中,Cu依然呈现为前30 min快捷洗脱,30 min后慢速洗脱的特色,而BDE209则是4 h前慢速洗脱,4 h后快捷洗脱,6 h后趋于失调,Cu以及BDE209的最高洗脱率分说为73.20%以及40.57%。比照于对于繁多传染土壤的洗脱成果,LED3A对于复合传染土壤中Cu的洗脱率比繁多传染土壤中Cu的洗脱率低2.9百分点;比照于繁多传染土壤,LED3A对于复合传染土壤中BDE209的洗脱率高15.22百分点,但未达到清晰性差距(p>0.05)。洗脱失调光阴延迟原因可能是Cu2+的存在增长了BDE209的洗脱。Cu2+影响外表活性剂LED3A对于有机物BDE209的增溶能耐主若是经由改动LED3A份子结构实现。Cu2+能与LED3A份子中的羧基螯分解键,并与含氮含硫等基团经由组成配合物、电荷转移、静电反映等浸染增长胶束组成,使LED3A份子聚合体外部结构重组。Cu2+与LED3A中的羧基散漫后,着落了LED3A的负电荷,Zeta电位着落,份子间静电斥力着落,份子之间易于聚合组成更大的份子,增长胶束的组成,有利于LED3A对于BDE209的增溶。

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相干链接:溴联苯醚有机乙酸盐

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