土壤含水层处理系统去除对硝基酚

化工学报第66卷·1444·70%:30%，进样量为5μl。紫外检测器，波长为320nm。数据采集时间为4min。2实验结果与讨论2.1对硝基酚静态吸附作用通过上述粗砂、中粗砂、细砂3种介质吸附性实验，获得介质吸附对硝基酚数据，对此进行动力学分析以及模型拟合。2.1.1对硝基酚的吸附动力学分析静态吸附实验是在充分振荡条件下进行的，土壤颗粒与对硝基酚溶液充分接触，代表了实际环境中对硝基酚污染液静止时土壤对对硝基酚原位吸附能力。不同介质对对硝基酚的吸附动力学曲线同下文中的Lagergren拟一阶方程的拟合曲线相同，如图3所示。由图可知，3种介质在60min内均完成极快吸附，之后进行充分吸附。比较最大吸附量，细砂151μg·g−1,中粗砂135μg·g−1，粗砂122μg·g−1，去除率分别为37.75%、33.75%、30.50%；比较吸附速度，粗砂最快，中粗砂次之，细砂最慢。固体的比表面积、颗粒大小等都是影响吸附的主要因素，土壤颗粒的粒径越细，比表面积越大，具有的表面能越大，就越容易吸附对硝基酚，吸附浓度和吸附比例就越高。细砂的比表面积最大，因此吸附效果最好。这符合一般的吸附规律，与Qu[26]得出的结论一致，即一定平衡浓度条件下土壤的比表面积是影响吸附的重要因素之一。图3拟一阶动力学方程拟合吸附动力学曲线Fig.3Curveoffirstorderkineticsequationmatchingkineticsofadsorption2.1.2对硝基酚的吸附动力学模型分别采用Lagergren拟一阶、拟二阶动力学方程对吸附数据进行拟合。式（2）和式（3）为拟合方程。ln(qe−qt)=lnqe−k1t(2)222211tttqkqq=+(3)式中，qe、q2为平衡吸附量，μg·g−1；k1为一级吸附速率常数，μg·g−1·min−1；k2为二级吸附速率常数，μg·g−1·min−1；qt为t时刻吸附量，μg·g−1；t为时间，min。图4拟二阶动力学方程拟合吸附动力学曲线Fig.4Curveofsecondorderkineticsequationmatchingkineticsofadsorption拟合结果如图3和图4所示。由图可知，拟一阶动力学方程拟合效果较差；拟二阶动力学方程可以与3种介质的吸附参数呈现较好的线性吻合，拟合系数均超过0.999。因此，拟二阶动力学方程能更好地描述土壤颗粒对对硝基酚的吸附动力学。该拟二阶动力学模型是建立在化学反应机制之上，假设吸附率是被吸附剂与吸附质之间共享、交换电子的化学反应控制[27]。据此可以猜测砂粒对对硝基酚的吸附机制为物理吸附与化学吸附共同控制。万洋[28]除动力学模型外还结合了标准热力学焓变值（ΔH�m），推断出腐殖酸对邻苯二甲酸二丁酯的吸附机制为表面物理吸附与化学吸附共同控制，但以物理吸附为主。若日后深入试验，可将操作条件控制在标准状态下，计算热力学参数值，可以更加准确地判断吸附机理。2.2非生物动态吸附对硝基酚去除机理为考察SAT系统对对硝基酚的非生物去除效能，并与静态吸附实验做对比，同时详细研究对硝基酚在土壤中的动态迁移规律，将动态土柱实验获得的时变数据做如下渗透性和去除率分析。图5描述了3种介质的SAT模拟柱出水口处对硝基酚剩余浓度随时间的“突破曲线”变化规律。由图可知，在一个淹水-落干（2d/2d）动态实验周期内，3种介质对对硝基酚均有去除。粗砂52h达到吸附平衡，对PNP的去除率为9.8%；中粗砂60h