阿特拉津及其降解菌在几种吸附剂上的吸附与共吸附研究

论文摘要

阿特拉津是一种广泛使用的三氮杂苯类除草剂，在环境中残留时间较长，污染严重。本文主要研究了几种常用的吸附剂—蒙脱石、凹凸棒石及竹炭、木炭对阿特拉津和阿特拉津降解菌的吸附行为，并初步研究了阿特拉津与降解菌在吸附剂上的共吸附特征。文章讨论了pH值、离子强度对吸附的影响，并考察了吸附剂及阿特拉津降解菌表面的Zeta电位特性。研究结果有助于从机理上解析吸附剂对有机污染物的吸附行为，为土壤农药污染的修复提供理论基础；并为研究细菌在吸附剂上的吸附机理提供一定的依据。主要的研究内容与结果如下：1.通过振荡吸附平衡实验研究了蒙脱石、凹凸棒石、竹炭及木炭对阿特拉津的吸附特性。研究结果表明：几种吸附剂对阿特拉津的吸附均符合Freundlich方程；随着溶液中阿特拉津浓度的增加，吸附剂对阿特拉津的吸附量增加；吸附剂对阿特拉津吸附量大小顺序为：木炭﹥竹炭﹥凹凸棒石﹥蒙脱石，其中竹炭、木炭的吸附能力明显高于蒙脱石和凹凸棒石。考察了pH值和离子强度对阿特拉津吸附的影响，结果显示：在离子强度一定的条件下，几种吸附剂对阿特拉津的吸附量随着悬液pH的增大而降低；在悬液pH一定的条件下，随着离子强度的增加，吸附剂对阿特拉津的吸附量随之增加。2.测定了几种吸附剂及吸附阿特拉津后其表面的Zeta电位变化情况。结果表明：当悬液pH在3-8范围时，几种吸附剂表面均带负电荷，所测Zeta电位均为负值；随着悬液pH的增加，吸附剂表面的Zeta电位逐渐增加（越来越负），随悬液离子强度的增加而减小。当悬液离子强度一定时，随着pH的增加，吸附阿特拉津后吸附剂表面Zeta电位变化不显著，而且随着阿特拉津浓度的增大，吸附剂表面的Zeta电位变化也不是很明显。3.研究了阿特拉津降解菌在几种吸附剂上的吸附动力学及吸附等温线，同时考察了pH和离子强度对阿特拉津降解菌吸附的影响。结果表明：随着吸附时间的延长，阿特拉津降解菌的吸附量逐渐增加，吸附时间达到30-40min后，吸附量基本达到最大值，之后随着时间的延长，吸附量变化不明显。几种吸附剂对阿特拉津降解菌的吸附皆符合Langmuir方程，随着细胞浓度的增大，吸附量逐渐增大，细胞浓度达到一定值时吸附达到平衡，吸附剂对阿特拉津降解菌的吸附量大小顺序为：木炭﹥竹炭﹥蒙脱石﹥凹凸棒石。几种吸附剂对阿特拉津降解菌的吸附量随着pH的增大逐渐减少；在pH一定的条件下，随着悬液离子强度的增大，降解菌的吸附量逐渐增大。4.随着pH和离子强度的变化，阿特拉津降解菌表面Zeta电位的测定结果表明：随着菌悬液pH的增大，降解菌表面的Zeta电位值变得更负，实验测得该菌的pHiep在pH2.7左右；随着配制的降解菌菌悬液离子强度的增大，其Zeta电位负值减小，即向正值方向移动，但pHiep未发生变化。通过比较吸附剂吸附阿特拉津降解菌前后的表面Zeta电位值，得出吸附降解菌后，几种吸附剂表面的Zeta电位负值减小，表面负电性减弱。阿特拉津降解菌与吸附剂间存在静电作用。5.初步研究了阿特拉津与降解菌在几种吸附剂上的共吸附行为。反应后，阿特拉津的残留率及阿特拉津降解菌的吸附量的结果表明，共吸附的效果好于降解菌单独与阿特拉津的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 文献综述
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 仪器设备
• 2.3 几种吸附剂对阿特拉津吸附特性的研究
• 2.4 几种吸附剂表面 Zeta 电位的测定
• 2.5 阿特拉津降解菌在几种吸附剂上的吸附
• 2.6 阿特拉津降解菌 Zeta 电位的测定
• 2.7 阿特拉津及其降解菌在吸附剂上的共吸附研究
• 2.8 测定条件
• 2.9 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 几种吸附剂对阿特拉津吸附特性的研究
• 3.1.1 吸附等温线的测定
• 3.1.2 pH 及离子强度对阿特拉津吸附的影响
• 3.2 几种吸附剂表面 Zeta 电位的测定
• 3.2.1 吸附剂表面 Zeta 电位
• 3.2.2 阿特拉津对吸附剂表面 Zeta 电位的影响
• 3.3 阿特拉津降解菌在几种吸附剂上的吸附
• 3.3.1 吸附动力学研究
• 3.3.2 阿特拉津降解菌吸附等温线的测定
• 3.3.3 pH 及离子强度对阿特拉津降解菌吸附的影响
• 3.4 阿特拉津降解菌 Zeta 电位的测定
• 3.4.1 阿特拉津降解菌表面 Zeta 电位
• 3.4.2 吸附剂及吸附剂—阿特拉津降解菌表面的 Zeta 电位
• 3.5 阿特拉津及其降解菌在吸附剂上的共吸附初步研究
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 发表论文