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(duì)三種不同基質(zhì)、兩種農(nóng)業(yè)表土和純砂的影響。我們對(duì)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(píng)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(zhǎng)，難以從環(huán)境中去除?；钚蕴课绞强刂仆寥篮退到y(tǒng)中有機(jī)污染物流動(dòng)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(cè)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(rùn)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(dòng)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(duì)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?cè)谖綄?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(duì)乙醇完成的，每個(gè)都搖動(dòng)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(píng)估。在溫育結(jié)束時(shí)，如前所述再次對(duì)土壤樣品進(jìn)行解吸。

　　活性炭修復(fù)對(duì)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?dòng)吸附劑，從而減少對(duì)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(shì)：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(píng)估土壤修復(fù)對(duì)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(yíng)養(yǎng)含量)。此外，微生物活動(dòng)的變化可能是由活性炭對(duì)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(cè)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(duì)土壤中菲的吸附數(shù)據(jù)

　　根據(jù)獲得的動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)。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。