环境中多环芳烃(PAHs)去除方法的研究
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状土壤中多环芳烃(PAHs)是一类有机化合物,由两个以上的苯环组成,具有很强的毒性和致癌性。
它们通常来自于石油的提炼和燃烧过程,也会因为生物降解、植物残留和工业废物排放等原因而进入土壤中。
由于其持久性和毒性,土壤中多环芳烃的提取与净化一直是环境领域研究的热点之一。
本文将介绍土壤中多环芳烃的提取与净化方法的研究现状。
1. 提取方法土壤中多环芳烃的提取方法通常包括溶剂提取、超声提取和加热提取等。
溶剂提取是最常用的方法。
一般来说,首先需要将土壤样品与溶剂(如二硫化碳、正己烷等)进行混合,然后通过振荡或搅拌使得多环芳烃从土壤中转移到溶剂中,最后通过离心或过滤的方式分离出溶剂中的多环芳烃。
而超声提取则利用超声波能量对土壤样品进行加速溶解,从而提高多环芳烃的提取效率。
加热提取则是利用高温加速多环芳烃在土壤中的释放,进而进行提取。
这些方法各有优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法。
2. 净化方法土壤中多环芳烃的净化方法通常包括化学净化、生物净化和物理净化等。
化学净化是利用化学方法将多环芳烃分解或转化为无害的物质。
化学氧化、还原和水解等方法可以将多环芳烃转化为更容易降解的化合物,从而降低其毒性。
生物净化则是利用微生物的代谢活性将多环芳烃分解为无害的物质。
一些细菌和真菌能够降解多环芳烃,因此可以通过注入适当的微生物来加速土壤中多环芳烃的降解。
物理净化则是利用物理方法将多环芳烃从土壤中分离出来,例如吸附、膜处理和光解等。
这些方法也需要结合实际情况选择合适的净化方法。
3. 研究现状目前,土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究已经取得了一些进展。
在提取方面,一些研究者正在探索新的高效提取方法,例如微波辅助提取、超临界流体萃取和固相微萃取等。
这些方法可以提高多环芳烃的提取效率,并且减小对环境的影响。
在净化方面,一些研究者正在研究新的高效净化方法,例如生物增强土壤降解、电化学氧化和纳米材料吸附等。
多环芳烃(PAHs)在环境中的分布和修复措施
多,叶中其次,茎中最少。可以明显的看出萘由根吸附
以2后019/通7/25过茎传到到叶中
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四. 生物体中的分布和毒性
4.1.4 低浓度促进植物的生长,高浓度抑制植物生长
低浓度促进植物叶绿素的合成,高浓度抑制叶绿素 的合成
在适度的萘胁迫下,植物可激发其自身的防御体系, 诱导POD活性增大,以抵抗由于萘胁迫造成的氧自由 基的增加
•Katz等观察到由BaP产生的BaP醌是一种直接致突 变物,它将引起人体基因的突变,同时也会引起人类红 细胞溶血及大肠杆菌的死亡
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四. 生物体中的分布和毒性
c.多环芳烃衍生物的毒性
可以和硝基、羟基、氨基等集团发生反应生成强致 癌性的多环芳烃衍生物。 如:PAHs的OH-与NO3-反应可产生具有强致癌活性的直 接致突变物NO2-PAHs
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五. 利用微生物和植物进行修复
5.3微生物修复方法
a. 筛选分离高效优势菌种 许多细菌、真菌具有降解多环芳烃的能力,在多环 芳烃高效降解菌中,研究最充分的是白腐菌
Gramss等研究了不同真菌对PAHs的氧化能力,发 现外生菌根真菌能够利用四环的荧蒽和芘
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大气
气、固两种 形式
水
吸附在悬 浮性固体 溶解于水 乳化状态
土壤
沉降 降 水 冲 洗 作用
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二. 多环芳烃的来源和分布
通过食物链在动物体内累积,严重危害人类健康
土壤、水
动植物
人体
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三. 多环芳烃的结构
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三. 多环芳烃的结构
环境样品中多环芳烃的前处理技术
环境样品中多环芳烃的前处理技术一、本文概述多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)是一类具有两个或两个以上苯环结构的有机化合物,广泛存在于环境样品中,如大气、水体、土壤和生物体等。
由于其具有致癌、致畸、致突变等生物毒性,对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此,对环境样品中多环芳烃的准确检测与分析显得尤为重要。
而要实现这一目标,高效的前处理技术是关键。
本文旨在探讨环境样品中多环芳烃的前处理技术,包括样品采集、保存、提取、净化和浓缩等步骤。
我们将详细介绍各种前处理技术的原理、优缺点及适用范围,以期为读者提供全面、系统的技术指导和参考。
我们还将关注前处理技术在多环芳烃分析中的实际应用,探讨其在提高分析准确性、灵敏度和效率方面的作用。
通过本文的阐述,我们期望能够帮助读者更好地理解和掌握环境样品中多环芳烃的前处理技术,为环境保护和人类健康贡献一份力量。
二、环境样品中PAHs的前处理技术概述在环境科学研究中,多环芳烃(PAHs)的分析至关重要,因为它们对环境和人体健康具有潜在的危害。
为了准确测定环境样品中的PAHs含量,前处理技术的选择和应用至关重要。
前处理技术主要包括样品的采集、保存、提取、净化和浓缩等步骤,每个步骤都对最终的分析结果产生影响。
样品的采集和保存是前处理技术的关键环节。
由于PAHs在环境中的分布广泛且易受到环境因素的影响,因此采集样品时应选择具有代表性的环境介质,如土壤、水体、空气等。
同时,采集过程中应避免样品的污染和损失,确保样品的真实性和完整性。
保存样品时,应选择适当的保存容器和保存条件,以防止PAHs的降解和损失。
提取是前处理技术中的核心步骤。
目前常用的提取方法包括索氏提取、液液萃取、固相萃取等。
这些方法的选择应根据样品的性质和分析要求来确定。
提取过程中,应选择合适的溶剂和提取条件,以确保PAHs的完全提取和减少杂质的干扰。
接下来是净化步骤,其目的是去除提取液中的杂质,提高分析结果的准确性。
多环芳烃的处理方法探究
多环芳烃的处理方法探究多环芳烃(PAHs)是一类含有两个以上芳环结构的有机化合物,其在自然界中广泛存在。
然而,由于其在生活污水、工业废水、大气排放以及固体废弃物中的不当释放和积累,多环芳烃污染已成为全球环境面临的严峻问题。
因此,为了保护环境和人类健康,有必要深入探究多环芳烃的处理方法。
一、物理方法1.吸附技术:包括活性炭吸附、有机膜吸附、吸附树脂等。
这些材料能有效地吸附多环芳烃分子,并将其从水或空气中去除。
吸附后的材料可以通过热解、溶解或其他方式进行再生和处理。
2.分离技术:采用分离技术可以将多环芳烃与其他物质分离,比如采用蒸馏、萃取、摄谱等方法。
二、化学方法1.氧化降解:通过氧化剂如臭氧、高价铁离子等,氧化降解多环芳烃。
这种方法可以在水和土壤中有效地降解多环芳烃,并转化为无毒的产物。
2.光催化降解:通过紫外光和半导体催化剂,促进多环芳烃的光催化降解。
这种方法可以在自然光的照射下进行,无需额外投入能量,具有较好的应用前景。
3.高温热解:通过高温(600-900℃)和缺氧气氛,将多环芳烃分解为较简单的无机化合物。
这是一种有效的处理方法,可以在焚烧设施中进行。
4.生物降解:利用微生物的代谢活性降解多环芳烃。
这种方法可以通过采用不同的细菌、真菌或微生物群来实现。
三、生物修复方法1.鉴定和筛选高效降解菌株:通过从污染土壤或水体中分离出具有高降解能力的微生物菌株,进一步进行鉴定和筛选,得到高效降解菌株。
2.引进外源微生物:根据降解菌株的鉴定结果,在污染区域引入具有高降解能力的外源微生物。
通过优化环境条件和微生物数量,促进降解菌株的生长和微生物降解活性,从而实现多环芳烃的生物修复。
综上所述,处理多环芳烃污染的方法很多,包括物理方法、化学方法和生物修复方法。
在实际应用中,需要根据具体污染情况和环境要求来选择适合的处理方法。
同时,还需要加强多环芳烃的监测和风险评估工作,以制定合理的处理方案并避免二次污染的发生。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃(PAHs)是一类具有环状结构的有机化合物,由两个以上的苯环组成。
它们是一种常见的环境污染物,通常由不完全燃烧或化石燃料的利用产生。
由于其具有较高的毒性和持久性,对环境和人体健康造成了严重的威胁。
在土壤中,PAHs的富集会导致土壤生态系统的破坏,影响土壤微生物的生态功能。
寻找一种高效降解PAHs的方法成为当前环境领域的研究热点之一。
微生物降解是一种重要的PAHs处理技术,通过利用土壤中的微生物将PAHs分解成无害的物质,从而减轻其对环境的影响。
随着对土壤微生物多样性和代谢功能的深入研究,越来越多的微生物菌株被发现具有降解PAHs的潜力。
本文将重点介绍微生物降解土壤中PAHs的研究进展,探讨不同微生物降解途径及其在土壤污染修复中的应用前景。
一、土壤中PAHs的来源和环境影响PAHs的主要来源包括不完全燃烧、化石燃料的使用和工业活动等。
这些活动释放的废气和废水中的PAHs会以颗粒物和溶解态的形式进入土壤中,并在土壤中长期富集。
PAHs 对土壤生态系统和人类健康都具有潜在的危害。
PAHs对土壤中微生物的数量和多样性产生负面影响,抑制土壤中微生物呼吸和有机物矿化作用,影响土壤养分循环。
PAHs还对土壤植物生长产生毒害作用,导致植物的生长受限和产量下降。
PAHs还具有潜在的致癌性和毒性,长期接触可能对人类健康造成危害。
降解土壤中PAHs成为了当前环境研究的热点之一。
二、微生物降解PAHs的研究进展1. 降解菌株的筛选与鉴定近年来,研究人员通过土壤微生物的分离培养和鉴定,发现了一大批具有降解PAHs能力的微生物菌株。
这些细菌包括假单胞菌、白念珠菌、枯草芽孢杆菌等,它们能够利用PAHs为唯一碳源进行生长,并在其代谢过程中降解PAHs。
通过分子生物学技术,研究人员对这些菌株进行了基因序列分析,发现它们具有多种降解PAHs的代谢基因,包括环境亲和力蛋白、氧化酶、脱氢酶等。
大气环境中多环芳烃的来源解析与控制策略
大气环境中多环芳烃的来源解析与控制策略大气环境质量对人类健康和生态系统的影响日益引起人们的关注。
近年来,大气环境中多环芳烃(PAHs)的污染问题备受关注。
多环芳烃是一类常见的环境污染物,由苯脂(benzene rings)的苯烃(hydrocarbon)经过聚合反应生成,总计有数百种不同的化合物。
多环芳烃以其强大的毒性和持久性而闻名,并且蕴含着复杂的解析和控制挑战。
多环芳烃的来源相当广泛。
首先,燃烧过程是主要的多环芳烃污染源之一。
例如,工业生产和汽车尾气中的燃烧反应会释放大量的多环芳烃。
此外,家庭烧煤和木材等固体燃料的使用也会产生多环芳烃排放。
其次,工业废物处理和垃圾焚烧损毁也是重要的多环芳烃来源。
这些废物和垃圾中可能含有大量有机物质,当它们被焚烧或处理时,会产生大量的多环芳烃气体和颗粒物。
此外,多环芳烃还可以通过油气开采和炼油过程中的溢油、泄漏和排放产生。
为了控制大气中多环芳烃的浓度,制定相应的控制策略是至关重要的。
首先,应该通过加强危险废弃物和工业固体废弃物的管理来防止废物焚烧和堆填造成的多环芳烃排放。
政府和企业应该严格监管工业废物的处理和回收,以减少不当处理对大气环境的影响。
其次,对汽车尾气进行控制也是重要的措施之一。
推广节能减排车辆,控制车辆尾气中多环芳烃浓度的同时也可以提高能源利用效率。
此外,加强工业生产过程中的污染治理也是关键。
减少工业生产中燃烧反应的使用,并改善排放处理系统,可以有效降低多环芳烃的排放浓度。
此外,科学研究和技术创新在控制大气中多环芳烃污染方面起着重要作用。
例如,通过开发高效的排放控制设备和技术,可以有效去除尾气中的多环芳烃。
此外,在多环芳烃的解析和控制方面,使用先进的分析方法和模型进行研究也是关键。
这些研究可以为未来的污染控制策略提供科学依据和技术支持。
总之,大气环境中多环芳烃的来源解析与控制策略至关重要。
通过控制工业废物处理、改善车辆尾气排放、加强工业生产过程控制等措施可以减少大气中多环芳烃的污染负荷。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于土壤中的有机化合物,由于其毒性和环境持久性,对人类和生态系统造成了严重的威胁。
目前,微生物降解被广泛认为是一种有效且环境友好的降解PAHs的方法。
本文将对微生物降解土壤中PAHs的研究进展进行综述。
微生物降解PAHs是一种涉及微生物代谢和转化的生物降解过程。
这些PAHs降解菌主要是革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌,如丁酸杆菌属、桿菌屬、水維生菌屬等。
这些菌利用PAHs作为其碳源和能量来源,通过酶的作用将PAHs降解为较简单的化合物,最终转化为CO2和H2O。
微生物降解PAHs的途径主要包括氧化降解和还原降解两种。
氧化降解是指微生物利用氧气作为电子受体,将PAHs氧化为较低毒性和较易降解的化合物。
这一过程涉及多种酶的参与,其中包括氧化酶、去氢酶、羟化酶等。
氧化降解过程中产生的一些中间产物具有相对较高的毒性,因此在更高级的微生物群落中会被进一步降解。
近年来,随着分子生物学和基因工程技术的进步,研究人员通过分离和鉴定PAHs降解菌的基因,成功构建了一些功能性基因组和表达系统。
这些研究为进一步开发高效降解PAHs的微生物菌株和生物修复技术提供了重要的理论基础和实验依据。
微生物降解PAHs的应用仍然面临一些挑战和限制。
PAHs的降解速率较慢,降解过程中产生的中间产物有时仍具有一定的毒性,可能对环境产生负面影响。
PAHs降解菌的筛选和培养过程较为困难,特定条件和营养物质的要求限制了其在实际应用中的使用。
PAHs的污染程度和土壤环境因素也会影响微生物降解的效果。
微生物降解是一种有效且可持续的降解PAHs的方法,但仍需要进一步的研究和改进。
未来的研究方向包括:寻找更多的高效PAHs降解菌株、研究降解菌的降解途径和酶活性,以及开发新的生物修复技术等。
通过不断深入的研究,将有助于提高降解效率,降低环境风险,并为土壤污染的治理提供有力的支持。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃(PAHs)是一类重要的环境污染物,广泛存在于土壤中。
由于其具有持久性、毒性和生物累积性,对环境和人类健康造成了重大威胁。
寻找高效的降解PAHs的技术具有重要的理论和实际意义。
微生物降解是一种自然而然的降解方式,已经被广泛用于处理PAHs污染。
研究表明,许多微生物能够利用PAHs作为碳源和能源,通过代谢途径将其降解为无害的产物。
这些微生物可以分为细菌、真菌和古菌等不同类群,具有不同的降解能力和机制。
细菌是最常见的PAHs降解微生物,具有多样性和广泛分布。
许多细菌展示了高效、特异性和全降解PAHs的能力。
立克次氏菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)是常见的PAHs降解菌属。
立克次氏菌属细菌通过芳香降解途径将PAHs降解为中间代谢产物,然后进一步释放二氧化碳和水。
芽孢杆菌属细菌则通过芳香降解和侧链降解途径将PAHs降解为中间代谢产物,并最终将其降解为无害的产物。
真菌也被发现具有降解PAHs的能力。
白腐真菌如白腐菌属(Phanerochaete)和白蚁真菌属(Termitomyces)被广泛用于处理PAHs污染。
这些真菌通过产生特殊的酶如多酚氧化酶和酪氨酸酮酸酶来降解PAHs。
这些酶能够氧化PAHs的结构,从而使其更易降解。
真菌还能与其他微生物如细菌共同协同降解PAHs。
古菌是一类在极端环境下生存的微生物,也被发现具有降解PAHs的能力。
许多热古菌如硫黄杜氏菌属(Sulfolobus)和盐古菌如卡氏古菌属(Haloarcula)都能够降解PAHs。
这些古菌通过产生特殊的酶如黄酮环酸脱氢酶和环丙烷脱氢酶来降解PAHs。
古菌能够在高温、高压和高盐等极端环境下生存,因此具有广阔的应用前景。
虽然微生物降解PAHs具有许多优势,但仍面临一些挑战。
一些PAHs具有高毒性和低生物可降解性,需要更高效和选择性的降解菌株。
PAHs降解过程中产生的中间代谢产物可能具有更高的毒性和生物累积性,需要进一步探究处理方法。
多环芳烃降解机理
多环芳烃降解机理
多环芳烃(PAHs)是一类具有高稳定性、强疏水性和难降解性的有机污染物。
微生物降解是环境中PAHs污染去除的主要机制。
关于多环芳烃降解机理,目前的研究主要涉及以下
几个方面:
1. 生物降解途径:多环芳烃的生物降解主要通过两条途径进行,一是直接降解,即微生物直接作用于多环芳烃分子,使其降解为较小分子;二是共代谢降解,即微生物在代谢其他物质的过程中,间接地使多环芳烃得到降解。
2. 降解菌种筛选与鉴定:研究人员从环境中富集、筛选出具有降解多环芳烃能力的微生物菌株,通过生化试验、分子生物学手段对其进行鉴定。
目前已经分离出多种具有降解多环芳烃能力的细菌和真菌。
3. 降解酶及其作用:降解多环芳烃的微生物通过产生特定的降解酶,如脂肪酶、漆酶、过氧化物酶等,对多环芳烃进行氧化、还原、水解等反应,使其降解为较小分子。
4. 降解条件优化:为了提高多环芳烃的降解效率,研究人员探讨了不同条件下微生物降解多环芳烃的效果,如温度、pH、营养物质等因素,以期优化降解条件。
5. 厌氧降解:近年来,随着对厌氧微生物降解的认识加深,发现厌氧条件下的多环芳烃降解在环境中是广泛存在的。
厌氧微生物通过利用无机分子作为最终电子受体,降解转化多环芳烃。
6. 降解调控机制:研究多环芳烃降解过程中,微生物与底物之间的相互作用,以及微生物降解多环芳烃的调控机制,有助于进一步提高降解效率。
总之,多环芳烃降解机理涉及生物降解途径、降解菌种筛选、降解酶及其作用、降解条件优化、厌氧降解以及降解调控机制等多个方面。
进一步研究这些机理,有助于揭示微生物降解多环芳烃的内在规律,为治理环境中的多环芳烃污染提供科学依据。
用加速溶剂萃取(ASE)技术提取环境样品中的多环芳烃(PAHs)
分析结果
ASE萃取土壤以及海底沉积物中PAH的实验结果如表1和表2所示。由表1所示所有基质的加标回 收率与由索氏萃取8-18小时得到的基准值相符合。
在萃取池放入自动进样盘里,洗净的40ml收集瓶标上合适号码后(最多有20个)旋上配有隔垫的瓶 盖。
HPLC分析条件
根据HPLC分析的需要,ASE萃取液应稀释或者浓缩。HPLC系统使用的色谱柱为SUPELCOSIL 15-cm×4.6cm LC-PAH柱,流速为1.5ml/min。流动相为乙腈水溶液梯度淋洗:0-5min 60%水,40% 乙腈; 5-25min 乙腈从40%增加到100%(线性增加)。 同时用紫外和荧光检测器检测;紫外检测波 长254nm,荧光检测器激发波长300nm、发射波长410nm。采用外标法定量。
1.3
0.5
5.4
1.3
参考文献: 1. Richter, B.; Ezzell, J.; Felix, D. “Single Laboratory Method Validation Report: Extraction of TCL/PPL(Target Compound List/Priority Pollutant List) BNAs and Pesticides Using Accelerated Solvent Extraction(ASE) with Analytical Validation by GC/MS and GC/ECD”Document 116064.A, Dionex
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是一组由两个以上芳香环组成的有机化合物,广泛存在于土壤中。
由于PAHs具有毒性、持久性和生物积累性等特点,对环境和人类健康造成潜在威胁。
研究PAHs的降解机制和相关微生物对于环境污染治理具有重要意义。
本文将综述微生物降解PAHs的研究进展,并介绍相关微生物的分类、降解机制以及影响降解效果的因素。
一、PAHs的来源和特性PAHs主要来源于燃煤、石油燃烧和工业废气排放等人为活动,也可通过天然石油泄漏等自然现象进入土壤环境。
PAHs的分子结构由多个苯环组成,具有高度稳定性和难降解性。
较低的分子量PAHs易揮发,较高分子量PAHs具有较高的生物积累性。
二、分类和鉴定方法根据PAHs的分子结构和环数,其可分为两类:低分子量(2-3环)和高分子量(4-6环)。
常用的PAHs检测和鉴定方法包括色谱-质谱联用技术(GC-MS)和高效液相色谱法(HPLC)。
这些方法能够精确测定PAHs的种类和含量。
三、降解机制微生物降解PAHs的机制包括生化转化和环境因素共同作用两个方面。
微生物通过酶的作用将PAHs降解为低分子化合物,如二酮、羧酸等。
酶的类型和活性是影响降解效果的重要因素之一。
环境因素如温度、pH值、有机质含量、氧气和水分的可用性等,也对微生物降解PAHs的效率有着重要影响。
四、降解微生物的分类降解PAHs的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。
这些微生物能够产生特定的降解酶来降解PAHs,并利用其作为能源和碳源。
当前研究较为广泛的微生物有:白腐菌、假单胞菌属、灰腐菌、变形菌等。
五、影响降解效果的因素影响微生物降解PAHs效果的因素包括PAHs的化学结构、存在形式、土壤颗粒物的大小和分布、微生物的菌株和数量、环境因子等。
微生物与地下水、土壤微生物相互作用等也对降解效果有影响。
六、生物辅助修复技术生物辅助修复技术是一种绿色、经济、有效的土壤污染治理方法。
环境中多环芳烃的研究进展
摘 要 :多环芳烃 ( P A H s ) 是一类已被证 实具有难降解性, “ 三致 ”作大气、水、动植 物 和土壤 中。本文论述 了多环芳烃的性质和来源,研究 了它在各介质 中的迁移转化 ,着重 阐述 了它的监测分析方法的研究进展 ,包 括预 处理 方法 各 种 仪
在雪茄烟的烟雾中pahs浓度范围为812ug二多环芳烃在环境中的迁移pahs最初的形态大多数为气态的部分冷却后形成颗粒物或吸附在颗粒物上随着颗粒物的飘动发散在环境各处通过沉降和降水冲洗作用而污染地面水和土壤植物在生长过程中会从中吸收转化并富集pahs植物腐烂后pahs又回到土壤中同时pahs也可以通过食物链在动物体内累积严重危害人类健康
,
器监测以及生物监 测的原理及方法, 也论述 了环境 中多环芳烃的降解 方法 ,涉及到物理 降解、化 学降解以及微 生物降解。
关 键 词 :P A Hs 来 源 迁移
一
仪 器监 测 生 物监 测
微 生 物 降 解
、
多 环 芳 烃 的 定 义 、 性 质 及 来 源
多 环芳烃 从 广义 上说 上讲是 指分 子 中含有 2 个或 2 个 以上苯环 的 化合物 ,而 狭义 的多 环芳烃 是指 若干 个苯 环稠 合在 一起 或是 由若 干个 苯环 和 环戊 二 烯稠 合 在 一起 组 成 的稠 环芳 香 烃类 … 。它 是 煤 、石 油 、 木材 、烟草 、有机 高分 子化 合物 等有 机物 不完全 燃烧 时产 生 的挥发 性 碳 氢化 合物 。 它是 最早发 现且 数量最 多 的致癌物 ,也 是环境 中最 早发 现 且数 量最 多的致 癌物 。 目前 已经发现 的致 癌性 多环 芳烃 及 其衍生 物 已超过 4 0 0种 ,每年排 放到 大气 中的多环 芳烃 约几十 万 t 。美国环 保 局提 出的 1 2 9 种 “ 优 先污染 物” 中 ,多环芳烃 类化合物 有 l 6 种。 多环芳 烃具 有强疏 水性 ,其 水溶 性随 分子 量的增 加而 减小 。但 是 当溶 液 中存 在其 它有机 化合 物 时 ,它 们可 与这些 有机 物形 成胶 体 ,使水 溶 性 发生 很大 的变化 ;另外 ,由于 其 由两个 或两个 以上 苯环 构 成 ,结 构 稳 定 ,不 易被 降解 ,且随 分子量 的增加 降解 性 降低 ,故具 有强 吸附性 ,
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状
随着人类工业、交通等活动的日益增加,土壤中多环芳烃(PAHs)的污染也日益严重,对环境和人类健康造成了一定威胁。
因此,对土壤中PAHs的提取与净化方法进行研究具
有重要意义。
目前,对于土壤中PAHs的提取方法主要有超声波法、溶剂抽提法、热解脱法等。
超
声波法是利用超声波的机械振动作用,使PAHs分子从土壤质量中释放出来,具有快速、
简便、高效等优点;溶剂抽提法则是利用有机溶剂的物理溶解作用,将PAHs从固体样品
转移到液态溶剂中,相比超声波法,其提取效率更高,净化效果更佳;而热解脱法则是利
用高温热解的原理,将PAHs分子分离出来,但操作复杂,需要耗费大量的时间和能源,
不太适合于大规模的样品分析。
对于PAHs的净化方法,目前主要包括凝胶渗透色谱法、分子印迹技术、活性炭吸附
法等。
其中,凝胶渗透色谱法是根据PAHs分子与吸附材料的分子排列力学作用,依据粒
径分离PAHs分子,并通过洗脱步骤将PAHs提取出来;分子印迹技术则是利用单体与PAHs 分子在功能基团之间形成氢键等相互作用,形成特定的分子印迹材料,从而高灵敏度地检
测PAHs;活性炭吸附法则是利用活性炭对PAHs的物理吸附和化学吸附作用,通过反复循
环吸脱步骤,达到净化的目的。
总之,针对土壤中PAHs的提取与净化方法,每一种方法都各有优缺点,选择合适的
方法需要结合实际情况综合考虑。
未来的研究方向应该是将各种方法进行优化和改良,提
高其分析效率和准确性,为保护环境和人类健康做出更大的贡献。
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状在现代化工和生物工艺中,多环芳烃(PAHs)是一种普遍存在的有机化合物。
土壤是PAHs的主要生境之一。
PAHs在环境中的存在是一种严重的环境污染。
因此,对其提取和净化方法的研究具有很高的重要性。
本文对土壤中PAHs的提取和净化方法的研究现状进行综述。
提取方法(1)超声波提取法超声波提取法是一种常用的土壤样品提取方法,它适用于PAHs的快速提取。
在超声波场的作用下,使土壤样品中PAHs分子中的化学键受到振动,从而提高PAHs的溶解度。
这种方法具有快速、高效、低成本和绿色环保的特点。
(2)气相萃取法气相萃取法(GC)是一种有机物的分离和检测方法。
其基本原理是将待分析的有机物搬移到另一相中。
通过GC分析系统,测定样品的PAHs含量。
该方法对于PAHs的分离、富集和检测速度快、精度高、灵敏度强。
但是,它不适用于PAHs含量低的土壤样品。
(3)超临界流体萃取法超临界流体萃取法(SFE)是一种绿色、高效、可重复使用的提取方法。
其原理是在超临界状态下,改变萃取剂中PAHs的溶解度,利用温度和压力的控制来提高PAHs的萃取效率。
这种方法适用于PAHs含量低的土壤样品,但萃取剂的选择和调节工艺对提取效率有重要影响。
净化方法(1)氧化法氧化法利用化学反应将有机污染物氧化成无害的化合物。
常用的氧化剂有过硫酸铵、过氧化物、臭氧等。
该方法具有高效、选择性好和可控性强的优点,但氧化剂的选择和使用条件会对净化效果产生重要影响。
(2)吸附法吸附法是利用吸附剂将有机污染物从土壤中分离出来。
常用吸附剂为活性炭、树脂、粘土矿物和纳米材料等。
吸附剂的选择和气相和液相条件对吸附效果有影响。
该方法适用于多组分混合的土壤样品。
(3)生物降解生物降解是利用微生物将有机污染物转化成无害物质。
利用单细胞生物或微生物群体可以降解PAHs。
生物降解法具有操作简单、成本低和环保等特点,但它的降解速率和效率取决于土壤环境、微生物群体、温度和pH等条件。
多环芳烃原位生物炭材料及去除机理
多环芳烃原位生物炭材料及去除机理
多环芳烃(PAHs)是一类有害物质,常见于煤炭、石油等燃
料的燃烧过程中产生的废气中。
这些物质对环境和人类健康都有潜在的危害。
因此,研究如何高效地去除PAHs成为了当前
环境保护领域的热点问题之一。
原位生物炭材料是一种新型的去除PAHs的方法。
它是通过将
生物质等有机物质在高温下热解制成的一种炭材料,具有高孔隙度、高比表面积等特点,可以作为吸附剂用于去除PAHs。
原位生物炭材料去除PAHs的机理主要包括两个方面:吸附和
生物降解。
吸附是指PAHs分子在原位生物炭材料表面与其发
生物理或化学反应,从而被吸附到炭材料孔隙中。
生物降解则是指PAHs分子被生物质降解菌分解代谢成为无害的水和二氧
化碳等物质。
原位生物炭材料的去除效率受多种因素影响,包括炭材料孔径、孔隙度、比表面积等因素,以及PAHs的种类、浓度、溶液
pH值等因素。
因此,在应用原位生物炭材料去除PAHs时需
要对这些因素进行充分考虑和优化。
总之,原位生物炭材料是一种高效、环保的PAHs去除方法。
未来的研究应该进一步探究其机理,并寻求更加优化的方法,以提高其去除效率和应用价值。
利用固相萃取技术检测环境水样中多环芳烃的方法
利用固相萃取技术检测环境水样中多环芳烃的方法固相萃取技术是一种常用于环境水样中多环芳烃(PAHs)检测的有效方法。
此方法基于化学吸附原理,通过固定吸附剂吸附水样中的多环芳烃,然后将吸附的化合物从吸附剂上洗脱,用于进一步的分析和测定。
固相萃取技术主要包括样品预处理、吸附和洗脱以及分析测定三个步骤。
首先,对环境水样进行预处理。
在采集样品后,需要对其进行预处理以去除杂质。
一般来说,样品需要进行预处理的步骤包括过滤、调整pH 值、沉淀等。
这些步骤可以帮助提高固相萃取效果,减少干扰物质的影响。
然后,在预处理后的样品中进行吸附和洗脱。
吸附剂是固相萃取技术的关键,常见的吸附剂包括聚乙烯醇(PVA),聚苯乙烯(PS),十八烷基硅胶(C18)等。
这些吸附剂可以选择性地吸附多环芳烃。
在实验中,首先将吸附剂装入固相萃取柱中,然后将预处理后的样品通过柱进行流动,在经过一段时间后,样品中的多环芳烃会被吸附到吸附剂上。
接下来,对吸附的多环芳烃进行洗脱。
洗脱液的选择很重要,常见的洗脱液包括甲醇,丙酮,乙醚等。
洗脱液的选择应根据多环芳烃的性质和吸附剂的特性来确定。
洗脱液通过固相萃取柱时,会带走吸附在吸附剂上的多环芳烃,从而获得含有多环芳烃的洗脱液。
最后,将洗脱液进行分析测定。
多环芳烃的测定方法有很多种,常见的包括气相色谱-质谱联用(GC-MS)和高效液相色谱(HPLC)等。
这些方法可以定量分析洗脱液中的多环芳烃含量,提供数据支持环境水样中多环芳烃的检测。
利用固相萃取技术检测环境水样中的多环芳烃具有许多优点。
首先,该技术简单易行,操作方便。
其次,可以选择合适的吸附剂和洗脱液,从而提高样品提取效率和选择性。
此外,固相萃取技术还具有高灵敏度、高准确性和较低的成本等特点。
总结而言,固相萃取技术是一种有效的方法,可用于环境水样中多环芳烃的检测。
通过该技术,可以对环境水样中的多环芳烃进行有效的富集和提取,获得准确的检测结果,为环境污染监测和评估提供可靠的数据支持。
吸附法去除环境中多环芳烃的研究进展
2017年第36卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·355·化 工 进 展吸附法去除环境中多环芳烃的研究进展王旺阳,刘聪,袁珮(中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249)摘要:吸附法以其低成本、易操作、易回收等优点成为去除环境中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons ,PAHs )的主要方法。
本文综述了近年来吸附法去除PAHs 的作用机理及吸附剂的最新研究进展,阐述了PAHs 分子与吸附剂之间的作用机理,包括π-π相互作用、酸中心、π络合及疏水性作用;总结了近年来用于吸附环境中PAHs 的常用吸附剂,重点分析了生物质、土壤、碳材料、介孔材料等吸附剂去除PAHs 的研究现状,从吸附机理的角度出发,探讨了材料改性对吸附能力的影响。
通过比较这些吸附剂的优缺点,展望了各种吸附剂的发展趋势和应用前景,为开发更高效的吸附剂用于吸附环境中的PAHs 提供了一定的研究思路。
吸附法去除PAHs 目前存在的主要问题是吸附剂难以再生及重复利用、易产生二次污染,这也是影响吸附法大规模工业化应用的主要障碍,因此加速新型高效吸附剂的开发、改性、回收及重复利用以及深化机理研究是吸附脱除PAHs 的主要研究方向。
关键词:吸附;吸附剂;吸附机理;环境;多环芳烃中图分类号:X506 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)01–0355–09 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.046Advances on the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons inenvironment by adsorptionWANG Wangyang ,LIU Cong ,YUAN Pei(State Key Laboratory of Heavy Oil Processing ,China University of Petroleum(Beijing),Beijing 102249,China )Abstract :Adsorption has become a prevailing technique to remove polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs ) in environment due to its low cost ,easy operation and easy recovery. This paper reviewed the latest development of adsorption mechanism and the commonly used adsorbents for PAHs. The adsorption mechanisms including π-π interaction ,acid-base theory ,π-complexation and hydrophobic interaction have been well illustrated. Then we summarized the research progress on adsorbents ,such as bio-materials ,soil ,carbon materials and mesoporous materials ,etc . The influence of the material modification on the adsorption capacity was discussed from the perspective of adsorption mechanism. Furthermore ,we analyzed the pros and cons and the applications of these adsorbents ,which may provide a direction for the exploration of efficient adsorbents for the removal of PAHs. However ,the main challenge is that the adsorbents are difficult to recycle and reuse and easy to produce secondary pollution ,which is also the major obstacle for the large-scale industrial applications. Therefore ,the development ,modification ,and recycling usage of novel and high-efficiency adsorbents ,and the understanding of the underlying adsorption and regeneration mechanisms will be the main research及检测研究。
沥青多环芳烃的去除
沥青多环芳烃的去除沥青多环芳烃(PAHs)是一类具有高毒性和致癌性的有机化合物,常常存在于石油、焦炭、烟草等产物中。
这些化合物吸引了广泛的关注,因为它们可以对环境和人类健康产生不良影响。
因此,控制和去除PAHs是环境保护和人类健康的关键问题之一。
在本文中,我们将讨论一些PAHs的去除方法。
传统方法传统的PAHs去除方法包括物理、化学和生物方法,这些方法都已经被广泛应用于处理土壤和水体中的PAHs污染。
物理方法物理方法是在不改变化学结构的情况下,从载体中去除污染物分子。
常见的物理方法包括:吸附、沉淀、离心和挥发。
其中吸附是最常用的物理方法之一,吸附剂可以选择炭、粘土、陶瓷和有机高分子等。
化学方法化学方法主要是利用化学反应去除PAHs,包括氧化、还原、酸碱中和以及添加配体等方法。
其中,氧化还原法是最常用的化学方法之一。
氧化还原法将污染物分子氧化成非毒性或极少毒性的产物,并将它们转化为无害的物质。
生物方法是利用微生物代谢、生物酶和其他生物学手段去除PAHs。
生物方法具有环境友好、成本低和高效的特点。
由于细菌有能力通过一系列生化途径代谢PAHs,这些途径有机会被利用设计更加高效的PAHs去除系统。
新技术传统方法虽然具有广泛的适用性,但是由于存在各种限制因素,比如很少有PAHs可以完全去除,传统方法仍然有可持续性和效率方面的困难。
因此,新技术在PAHs去除方面受到越来越多的关注和研究。
超声波超声波的能量可以破坏PAHs结构并导致其分解。
与传统方法相比,超声波技术具有更高的效率和选择性,并且对被处理的物质几乎没有副作用。
然而,超声波也有一些缺点,如需要高功率设备,高功率设备的维护成本较高等。
高级氧化技术高级氧化技术(AOTs)包括光照、臭氧化、光催化和电催化等。
这些技术都具有选择性和高效率,能够将PAHs完全分解为无毒或低毒废物。
但是,这些技术也有一些限制,如成本较高、需要高能量设备等。
其他技术除上述技术外,还有许多其他的去除PAHs的新技术,比如离子交换、膜分离、电化学和等离子体技术等。
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状
土壤中多环芳烃的提取与净化方法研究现状土壤中多环芳烃(PAHs)是一种常见的环境污染物,由于其具有强烈的毒性和致癌性,因此对其进行研究和监测具有重要的意义。
研究表明,多环芳烃在土壤中的迁移和转化受到土壤物理、化学和生物因素的影响。
因此,提取和净化土壤中的多环芳烃样品是土壤环境研究的关键步骤之一。
本文综述了土壤中多环芳烃的提取和净化方法的研究现状。
1. 固相微萃取技术固相微萃取(SPME)是一种新兴的样品前处理技术,主要用于提取土壤样品中的挥发性有机物,可以实现快速、高效、无毒的提取。
SPME技术的优点是可以减少溶剂的使用量和实验时间,提高分析效率,但是该技术并不适用于所有PAHs的分子大小和挥发性不同。
2. 液-液萃取技术液-液萃取是一种常见的样品前处理技术,常用的溶剂包括正庚烷、乙酸乙酯、甲苯等。
液-液萃取的优点是提取率高,因此可得到足够量的样品,但是该技术需要大量溶剂,因此在环境保护方面存在问题。
3. 超声波萃取技术超声波萃取技术主要利用超声波对土壤样品进行震荡,从而使PAHs转移到有机溶剂中,达到提取的目的。
该技术的优点是操作简单、提取率高、可重复性好和可靠性高,但是存在分子间作用力和样品完整性的问题。
热萃取技术是一种高效、快速、环保的提取方法,主要利用高温使PAHs挥发并转移到有机溶剂中。
该技术的优点是操作简单、提取效率高、易于自动化和低成本,但是需要使用高温设备,操作不便,而且容易造成分析结果的偏差。
固相萃取(SPE)是一种新兴的样品前处理技术,主要用于提取土壤样品中的非挥发性有机物,具有选择性好、净化效果好等优点。
该技术的缺点是需要使用洗脱剂进行清洗和再生,提高了操作成本和污染风险。
在进行土壤中多环芳烃的检测前,需将土壤样品中的异物和干扰物质去除,以保证检测结果的准确性和可靠性。
常见的土壤样品净化方法包括以下几种:1. 氧化还原净化法氧化还原净化法主要利用氧化剂和还原剂对土壤样品进行处理,去除土壤中的有机质和有机物降解产物,具有操作简单、反应时间短、净化效果好等优点,但是需要使用化学品进行处理,存在环保隐患。
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2卷 第2 3 期
20 年4月 07
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报( 自然科学版)
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中图分 类号 :S 1 X 1
文献标识码 : A
文章编号 :6 2 9 6 20 )2— 12— 6 17 —0 4 (0 7 0 0 6 0
Re i w n r m o a e hn q s o o y y l r m a i d o a b n v e o e v lt c i ue fp l c c i a o c tc hy r c r o s
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多环 芳烃 ( o cccao t yrcros简 Pl yl rmachdoabn , y i i
点和沸点较高 、 疏水性强 、 蒸汽压小 、 正辛醇 一 水分 配系数高等特 性. 作为 一种全球性 的环 境污染 (
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环 境 中 多环 芳烃 ( A s去 除 方 法 的研 究 PH)
刘金泉 黄君礼 季 颖 曹向 禹 , , , , 杨建军
(. 1 哈尔滨工业大学 市政环境工程 学院 , 哈尔滨 10 9 ;. 京燕 山石 化 环保事业部 , 50 0 2 北 北京 1 20 ) 0 50 摘 要: 多环芳烃是一类广泛分布 于环境 中的有毒有 害污染物 , 由于其较 强的致癌性及在环境 中的稳
定性 而一 直受到研 究者的关注. 介绍 了近年 来 多环 芳烃 污染物去 除方法 的研 究现状 , 包括 自然 降解
法、 生物修 复法 、 V光解法、 附法 、 u 吸 高级氧化 法及 超声分 解法等. 并对 未 来多环芳 烃去 除技 术 的发
展 方 向进 行 了展 望 .
关键词 : 多环 芳 烃 ; 染 ; 除方 法 污 去
P H 作为 目标污染物 ( A s 荧蒽 , 苯并 [ ] b 荧蒽 , 苯并 称 P H ) 指 一 类 含 有两 个 或 两 个 以 上 苯 环 , A s是 以 [ ] k 荧蒽 , 苯并 [ ] , a 芘 苯并 [ , , 茈和茚并 [ ,, gh i ] 12 d 芘 J中 A 列 线状 、 角状或簇状排列 的稠环型化合物 , J具有熔 3一c ] ) . 国也把 P Hs 入环 境 污 染 的 黑