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有機(jī)溶劑浸取石油污染土壤

導(dǎo)讀:上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司采用索氏提取法和氣相色譜分析了某煉油廠周邊土壤中的多環(huán)芳烴的種類及含量，考察了6種有機(jī)溶劑對(duì)土壤中多環(huán)芳烴的浸取效果，探討了溶劑與溶質(zhì)溶解度

來源：未知發(fā)布日期：2019-08-22 16:53【大中小】

1.概述
環(huán)境中多環(huán)芳烴的主要來源有3種：有機(jī)材料高溫?zé)峤夥磻?yīng)、成巖作用的輸入和生物降解作用。上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司了解到多環(huán)芳烴具有較強(qiáng)的疏水性，進(jìn)入土壤環(huán)境后易吸附在土壤顆粒表面，在自然狀態(tài)下不易降解，可通過植物的根系吸收進(jìn)入生物體內(nèi)，并通過食物鏈進(jìn)行富集，對(duì)人體具有致畸、致癌、致突變性。因此，去除土壤中的多環(huán)芳烴是急需解決的問題。溶劑浸取法利用有機(jī)溶劑對(duì)疏水性污染物的溶解性，使其脫離土壤體系，具有操作簡(jiǎn)單、選擇性高、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，在土壤治理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但該方法目前鮮少應(yīng)用于土壤中多環(huán)芳烴的針對(duì)性處理。從溶劑進(jìn)入土壤顆粒到多環(huán)芳烴脫附傳質(zhì)進(jìn)入溶劑體系共經(jīng)歷4個(gè)步驟：
(1)溶劑快速進(jìn)入土壤顆粒；
(2)多環(huán)芳烴的位點(diǎn)解吸脫附；
(3)多環(huán)芳烴的傳質(zhì)擴(kuò)散；
(4)進(jìn)入有機(jī)溶劑體系。步驟2位點(diǎn)解吸脫附是速率限制步驟。
本文上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司考察了6種有機(jī)溶劑對(duì)污染土壤中多環(huán)芳烴的浸取效果，探討了溶劑與溶質(zhì)溶解度參數(shù)差異對(duì)溶解效果的影響，旨在篩選出最佳的多環(huán)芳烴浸取溶劑，并對(duì)最佳溶劑的浸取工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。

2.試劑和儀器
正庚烷、三氯乙烯、甲苯、丙酮、二氯甲烷和甲醇：分析純；多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)液：溶于二氯甲烷-苯混合試劑中（體積比1︰1），多環(huán)芳烴質(zhì)量濃度均為2mg/mL。SZCL-2型數(shù)顯控溫磁力攪拌器：河南予華儀器有限公司；R201D型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：河南予華儀器有限公司；Varian450-GC型氣相色譜儀：美國(guó)瓦里安公司。

3.浸取時(shí)間
合適的溶劑浸取時(shí)間既可以保證對(duì)多環(huán)芳烴的高浸出率，又可以避免過多的能量消耗，減少溶劑揮發(fā)損失。在浸取溫度20℃、液固比為6:1、土壤含水量為0的條件下，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司解析了浸取時(shí)間對(duì)總多環(huán)芳烴和各種多環(huán)芳烴浸出率的影響：浸取時(shí)間的長(zhǎng)短顯著影響二氯甲烷對(duì)多環(huán)芳烴的洗脫效果；在浸取開始的4min內(nèi)，總多環(huán)芳烴浸出率快速升高至45.5%，此時(shí)脫附進(jìn)入溶劑的多數(shù)為低分子多環(huán)芳烴，如芘和蒽在開始4min內(nèi)浸出率已達(dá)79.8%和62.3%；浸取6～10min時(shí)，總多環(huán)芳烴浸出率上升趨勢(shì)變緩，從45.5%升至64.6%，在此階段，低分子多環(huán)芳烴浸出率增加趨勢(shì)變緩且接近平衡，而高分子多環(huán)芳烴開始脫附進(jìn)入溶劑，如苯并[a]芘浸出率從4min開始明顯升高，并在10min時(shí)達(dá)到最高浸出率53.7%，但高分子多環(huán)芳烴的浸出率總體低于低分子多環(huán)芳烴；浸取10min后，從土壤中脫附的多環(huán)芳烴量極少，浸取達(dá)到平衡，浸出率保持穩(wěn)定。因此可以確定最佳浸取時(shí)間為10min，總多環(huán)芳烴浸出率為64.6%，各種多環(huán)芳烴的浸出率分別為蒽66.6%，熒蒽58.8%，芘92.1%，屈68.0%，苯并[a]蒽56.85%，苯并[b]熒蒽18.4%，苯并[k]熒蒽1.9%，苯并[a]芘53.7%

4.結(jié)論
(a)利用索氏提取法和氣相色譜分析確定土壤試樣中含有蒽、熒蒽、芘、屈、苯并[a]蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽和苯并[a]芘8種多環(huán)芳烴，其含量分別為4.20，22.05，10.62，4.26，5.54，0.80，0.94，4.18mg/kg。
(b)分別采用正庚烷、三氯乙烯、甲苯、丙酮、二氯甲烷和甲醇6種有機(jī)溶劑對(duì)土壤中總多環(huán)芳烴和各種多環(huán)芳烴進(jìn)行洗脫，二氯甲烷與多環(huán)芳烴的溶解度參數(shù)差異較小，對(duì)多環(huán)芳烴的溶解能力較好，且進(jìn)入土壤顆粒中受到的表面張力小，因此浸取效果最佳。
(c)選用二氯甲烷浸取土壤試樣，最佳浸取條件為浸取時(shí)間10min、浸取溫度30℃、液固比5:1、土壤含水量8%，在此條件下，總多環(huán)芳烴浸出率為83.0%，各種多環(huán)芳烴的浸出率分別為蒽97.8%，熒蒽78.2%，芘99.9%，屈98.5%，苯并[a]蒽81.1%，苯并[b]熒蒽47.6%，
苯并[k]熒蒽14.8%，苯并[a]芘58.7%。
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有機(jī)溶劑浸取石油污染土壤

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