活性炭吸附在幾種土壤中

　　活性炭吸附在幾種土壤中，在土壤污染的情況下，土壤改良劑可用于固定有機(jī)污染物，同時(shí)保持土壤功能，活性炭是一種有前景的土壤修復(fù)材料。在本期實(shí)驗(yàn)中，菲烯(Phe)用于污染土壤的污染物，我們研究了三種活性炭研究了三種活性炭對三種不同基質(zhì)、兩種農(nóng)業(yè)表土和純砂的影響。我們對土壤性質(zhì)的變化、菲律賓的吸附-解吸和菲律賓在所有治療中的礦化進(jìn)行了評估。

　　石油碳?xì)浠衔镂廴臼峭寥篮统练e物中*常見的問題之一。菲律賓是一種廣泛存在的三環(huán)芳烴，存在時(shí)間長，難以從環(huán)境中去除。活性炭吸附是控制土壤和水生系統(tǒng)中有機(jī)污染物流動性、可用性和目的地的關(guān)鍵過程。多環(huán)芳烴的吸附行為主要由土壤有機(jī)質(zhì)含量調(diào)節(jié)，土壤有機(jī)質(zhì)是一種通過含碳產(chǎn)品修復(fù)的參數(shù)。在過去的幾十年里，人們努力探索和生產(chǎn)新材料作為一種有效、低成本的土壤修復(fù)工具，并深入研究了活性炭在土壤中的應(yīng)用?；钚蕴渴且环N富含碳的固體有機(jī)物熱分解產(chǎn)物。熱解有機(jī)物(木炭、生物炭、活性炭)的行為明顯不同于土壤中所含的無熱原有機(jī)物。活性炭的強(qiáng)吸附性能可以通過改變土壤性質(zhì)來調(diào)節(jié)土壤中芳烴的降解過程，但也可以通過降低有機(jī)污染物的可用性來調(diào)節(jié)。

　　土壤、沙子和活性炭的來源來自兩個(gè)農(nóng)田(土壤1、土壤2)。沙子用10%HCl洗滌40-100μm低鐵砂粒度，然后用去離子水沖洗10次，直到pH上升并穩(wěn)定到5.5。三種來自不同來源的活性炭用于實(shí)驗(yàn):(1)木質(zhì)活性炭(AC(2)根系活性炭(AC和(3)農(nóng)作物活性炭(AC3)。

　　土壤修復(fù)的方法

　　將活性炭(尺寸<1mm)以1%(w/w)的比率摻入測試的土壤和沙子中，這是一個(gè)模擬自然環(huán)境的修復(fù)過程，考慮到30 cm的土壤深度和約1.6t m-3的土壤密度。將混合物均化后，將每個(gè)樣品潤濕至60%的保水能力，并在室溫(20-25℃)下在聚乙烯袋中平衡15天。所有程序和實(shí)驗(yàn)(基本表征，批次相互作用和土壤培養(yǎng))進(jìn)行3-4次重復(fù)。

　　菲的吸附實(shí)驗(yàn)

　　在玻璃離心管和7ml不同濃度的菲烯溶液中放入0.7g摻入活性炭的干燥土壤。通過在10mm CaCl 2和1.5的背景溶液中保持乙醇的比例<0.1%，將試管在頂置振蕩器中以100rpm搖動24小時(shí)，然后將它們以2700g離心15分鐘，取1ml上清液的等分試樣。在β計(jì)數(shù)器中通過液體閃爍計(jì)數(shù)進(jìn)行處理和分析，并在相互作用的7,24和48小時(shí)取上清液的等分試樣。

　　菲的解吸實(shí)驗(yàn)

　　對于該實(shí)驗(yàn)，我們選擇在相互作用后從吸附實(shí)驗(yàn)中獲取活性炭土壤菲的樣品。我們在吸附實(shí)驗(yàn)中提取了保留在土壤中的菲，劑量為1μg菲g-1土壤有六個(gè)連續(xù)循環(huán)的水-乙醇。前三次提取用去離子水進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間為3小時(shí)，3小時(shí)和7小時(shí)。接下來的三個(gè)是用絕對乙醇完成的，每個(gè)都搖動1小時(shí)。在每個(gè)循環(huán)后，將管以2700g離心15分鐘，并將1ml等分試樣與閃爍混合物混合并在β計(jì)數(shù)器中分析。通過新溶液替換剩余的上清液。

　　菲的礦化實(shí)驗(yàn)

　　在本實(shí)驗(yàn)中將20g土壤置于密閉容器內(nèi)。在土壤中加入1%菲砂，在土壤中獲得的*終劑量。在每個(gè)密閉容器還含有1M KOH溶液，其在礦化期間更換兩次。將試管置于溫水(30℃)中并礦化4周。在一周，兩周和四周從每個(gè)捕集器取樣1mL等分試樣并與閃爍混合物混合以在β計(jì)數(shù)器中進(jìn)行放射性評估。在溫育結(jié)束時(shí)，如前所述再次對土壤樣品進(jìn)行解吸。

　　活性炭修復(fù)對土壤性質(zhì)的影響

　　溶解有機(jī)碳(DOC)是土壤吸附復(fù)合物中*重要的因素之一，因?yàn)樗梢宰鳛榱鲃游絼瑥亩鴾p少對固相的表觀吸附。通過活性炭修復(fù)增加了土壤樣品和沙子樣品中水可提取DOC的量(圖1)。另一方面，土壤樣品顯示出不同的趨勢：活性炭AC1修復(fù)的土壤顯示出比活性炭AC3修正的土壤更低的DOC，其達(dá)到>65 mg DOC kg-1。

　　用不同的活性炭機(jī)碳用不同的活性炭處理。

　　土壤酶活性是評估土壤修復(fù)對物理化學(xué)性質(zhì)和土壤吸附影響的關(guān)鍵參數(shù)。由于活性炭的不同性質(zhì)(原料，pH，不同的土壤特性，微量和大量的營養(yǎng)含量)。此外，微生物活動的變化可能是由活性炭對土壤微生物群落或酶過程的影響引起的。脫氫酶活性在我們工作研究的土壤樣品中(DHA)的測定揭示了土壤1與土壤2相比更擁有高的值(圖2)。    土壤中的脫氫酶活性具有不同活性炭修復(fù)的沙子和脫氫酶活性。

　　活性炭對土壤中菲的吸附數(shù)據(jù)

　　根據(jù)獲得的動力學(xué)數(shù)據(jù)，活性炭AC1，活性炭AC2和活性炭AC修復(fù)土壤接觸時(shí)間對菲律賓吸附過程的影響。結(jié)果表明，活性炭修復(fù)的土壤2對菲律賓的吸附效果增強(qiáng)。正如預(yù)期的那樣，活性炭在純砂中的吸附非常弱，但隨著活性炭在所有情況下的應(yīng)用，遵循以下順序：AC2>AC3>AC1。平衡時(shí)間為24小時(shí)。初始菲的濃度范圍為1-10μg菲g-1.土壤吸附試驗(yàn)表明，所有活性炭修復(fù)土壤1樣品K d和K oc顯然，統(tǒng)計(jì)學(xué)有明顯的正效應(yīng)，但在土壤2中，對菲律賓吸附的影響沒有明顯的處理。

　　本研究強(qiáng)調(diào)了影響土壤中菲律賓吸附的土壤和活性炭的特性，表明活性炭可以不同地吸附這種有機(jī)化合物。對于土壤中菲律賓的固定，活性炭(AC3)和活性炭(AC2)是*適合增強(qiáng)菲吸附和防止解吸的材料，也可能降低其生物利用率。在礦化方面，菲礦化在一個(gè)月內(nèi)總是15%AC3和AC2減少了菲律賓的礦化，基本上由微生物驅(qū)動。因此，吸附潛力與水解吸和礦化成反比，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)（即固定和降解）選擇合適的活性炭。