文档介绍：华北水利水电学院
硕士学位论文
土壤对苯系物的吸附机理研究
姓名:刘明珠
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:李志萍
2011-05
华北水利水电学院硕士学位论文
土壤对苯系物的吸附机理研究
摘要
近年来随着工业的发展,地下水有机污染日趋严重,苯系物对地表水体的污
染已引起国内外的广泛关注。论文就土壤对苯系物的吸附行为进行了系统的研
究,选用苯、甲苯、乙苯、二甲苯四种主要的组分作为苯系物的代表,选取黄河
花园口地区的三种类型土壤——粉土、细砂和粗砂,通过静态吸附实验、吸附动
力学实验研究了不同土壤样品对苯系物四种组分的吸附特性。
本文首先介绍了苯系物的来源及危害,详细说明了土壤的吸附机理、吸附
等温线模型以及吸附动力学模型,为本文做了理论基础。通过介绍苯系物的性质
及土壤样品理化性质的测定为本文做了实验基础,并确定了实验方法以及实验精
度的保证,最后对实验数据结果通过 Origin 进行分析和拟合,结果表明:
⑴通过吸附动力学曲线的测定,确定吸附平衡时间为 48h。通过对比几种
动力学模型的拟合,发现用伪二级动力学拟合苯系物四种组分在三种土壤样品中
的衰减最好,粉土和细砂拟合的相关系数达到以上,粗砂的达到以上。
Elovich 方程次之,颗粒内扩散模型最差。
⑵用线性分配模型和 Freundich 模型拟合苯系物四种组分在粉土和细砂中
的吸附等温线拟合度较好,其中拟合的相关系数在以上。而在粗砂中的吸
附等温线符合 Langmuir 等温吸附方程,拟合的相关系数在以上。
⑶由吸附等温线可以看出,从黄河花园口采集的三种土壤样品对苯系物都
具有较大的吸附容量,三种土壤中粉土和细砂具有较大的吸附容量,吸附平衡时
每个组分的吸附容量都在 150mg/kg 以上,而粗砂吸附容量相对较小,每个组分
平均吸附量只有 40mg/kg。从三种土样的理化性质来看,粉土的颗粒最细,小于
的粘粒含量高达 %,细砂次之,而粗砂颗粒最粗,因此可以说土壤
粒径对不同土壤的吸附容量具有较大的影响。而本次实验所用三种土壤介质中均
未检出粘土矿物,因此在无法确定粘土矿物对苯系物吸附的影响。
⑷苯系物四种组分在粉土中的分配系数 Kd 的数值大小顺序依次是苯、甲苯、
乙苯、二甲苯,在细砂中的分配系数 Kd 的数值大小顺序依次是苯、甲苯、二甲
苯、乙苯。从 Kd 值可以看出这两种土壤对苯的吸附能力最强,甲苯次之,乙苯
和二甲苯相对较小。

I
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⑸通过吸附影响因素实验分析发现有机质含量是影响吸附的最主要因素,
吸附容量随着有机质含量的增加而增加;pH 值和盐度对吸附量影响并不明显;
温度和吸附量呈现正相关。

关键词:苯系物;粉土;粗砂;细砂;吸附;拟合
II
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ADSORPTION MECHANISMA OF BTEX SETIES
COMPOUNDS ONTO SOILS
ABSTRACT
With the development of industry in the last years, anic
pollution of groundwater is gradually serious, and BTEX series
compounds has caused intensive concern to domestic and foreign
scholars. This paper researches the adsorption mechanism of BTEX series
compounds onto soils systematically . Benzene, toluene, ethylbenzene
and xylene were as the representative of BTEX pounds.
Experimental materials including three types of soils: silt soil , fine sand
and coarse sand were obtained from Huayuankou in Zhengzhou City
China. The laboratory testing programs were carried out by static
adsorption experiments and adsorption ics experi