有机质对污染土壤中DDTs热脱附行为的影响
有机氯农药DDT概述
有机氯农药DDT概述摘要：DDT在20世纪70年代以前是全世界最常用的杀虫剂。
在近三十年来，发现DDT在生物体内的积累量比较高，对生物有危害性。
为了进一步认识DDT的“全貌”，本文重点介绍一下DDT的情况。
关键词：DDT 土壤农药污染植物修复蓖麻杀虫剂在人类历史上，DDT曾作为最普通的化工产品和最流行的杀虫剂广为使用，自1942年投放市场，1943年美国农业部试验用其杀灭马铃薯甲虫开始，DDT广泛应用于农业和医疗行业，DDT在农业生产和医疗卫生实践中发挥了巨大效力。
也就是在1962年，《寂静的春天》中高度怀疑，DDT进入食物链，最终会在动物体内富集，例如在鱼鹰这些鸟类中富集，由于氯化烃会干扰鸟类钙的代谢，致使其生殖功能紊乱，使蛋壳变薄，结果使一些食肉和食鱼的鸟类接近灭绝。
一些昆虫也会对DDT逐渐产生抗药性。
30多年来，关于是否重新使用DDT的争论从未停止过。
1、DDT的性质：DDT又叫滴滴涕，二二三，化学名为双对氯苯基三氯乙烷，化学式(ClC₆H₄)₂CH(CCl₃)。
其为白色晶体，不溶于水，溶于煤油，可制成乳剂，是有效的有机氯类杀虫剂。
它有若干种异构体，其中仅对位异构体有强烈的杀虫性能。
DDT在土壤中，特别是表层残留较高。
因为DDT在土壤中易被胶体吸附，故它的移动不明显。
DDT脂溶性强，水溶性差，可以长期在脂肪组织中蓄积，并通过食物链在生物体内高富集，使得居于食物链末端的生物体内DDT蓄积浓度很高【1】。
2、DDT发展历程1874年，DDT是由欧特马-勤德勒首次合成1939年，瑞士化学家米勒(Paul 发觉这种化合物具有杀虫剂效果的特性，几乎对所有的昆虫都非常有效第二次世界大战期间，DDT在预防疟疾、痢疾等疾病的治疗方面大显身手，救治了很多生命，而且还让一些农作物免受昆虫的糟蹋，粮食大量增产，一时间被世人认为是救星，因此DDT被长时间广泛使用美国伊利诺伊州自然历史考察所的R·巴克博士在1958年发表的著作中说明：DDT不仅杀死了要消灭的树皮甲虫，也杀死了许多益虫。
ddt对土壤危害的例子
ddt对土壤危害的例子
DDT（滴滴涕）是一种有机氯农药，曾被广泛使用于农业和公共卫生领域。
它在过去被用来控制害虫，如蚊子和苍蝇，以及在农业上用来防治害虫。
然而，DDT已经被证明对土壤和环境造成了严重危害。
首先，DDT在土壤中具有很强的残留性。
它会在土壤中长期滞留，不易分解，使得土壤长时间受到污染。
这会对土壤中的微生物和其他生物造成危害，影响土壤的生态平衡。
其次，DDT会影响土壤中的生物多样性。
由于其毒性，DDT会对土壤中的微生物、蠕虫和其他无脊椎动物造成伤害，从而破坏土壤生态系统的平衡，减少土壤中的生物多样性。
此外，DDT还会对土壤中的植物生长产生负面影响。
长期暴露在DDT污染的土壤中的植物可能会吸收这些有害物质，导致植物生长受阻，甚至死亡，从而影响土壤的肥力和植被的生长。
最后，DDT还可能对土壤中的水质造成影响。
由于DDT具有较强的溶解性，它可能会随着降雨和灌溉水进入土壤中的地下水和地
表水，从而污染水资源，对水生生物和人类健康造成威胁。
综上所述，DDT对土壤的危害主要表现在残留性、对生物多样性的影响、对植物生长的负面影响以及对水质的污染。
因此，合理使用和管理农药对土壤和环境的保护至关重要。
有机氯农药对土壤原生动物群的影响探讨
有机氯农药对土壤原生动物群的影响探讨摘要：有机氯农药污染土壤对生态环境具有潜在的风险。
采集某废弃农药厂污染场地的土壤样品，测定了土壤的理化性质，以及典型有机氯农药滴滴涕（ ddts）和六六六（ hchs）的残留浓度，并对土壤中原生动物的组成和数量进行了分析。
结果显示，农药厂区域的土壤中原生动物的组成结构为：鞭毛虫和肉足虫为优势类群，纤毛虫为稀有类群。
土壤理化性质与原生动物数量的相关性分析表明，总氮含量与鞭毛虫、纤毛虫数量和原生动物总数量呈显著正相关，总磷含量与肉足虫数量呈显著正相关。
同时，农药厂区域土壤中的原生动物数量较对照区显著减少，污染场地中长期残留的有机氯农药对原生动物有明显抑制作用。
关键词：污染场地有机氯农药 pops 土壤原生动物生态效应有机氯农药作为一类重要的持久性有机污染物（ pops）对生态环境和人类健康造成了严重的危害。
《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》提出的首批受控制的 12 种 pops，其中有 9 种为有机氯农药。
尽管有机氯农药已被禁用，但土壤]、水体、大气和人体血液中仍时有有机氯农药的检出，其对环境的危害依然存在。
原生动物是动物界最原始、最低等的单细胞动物之一，其数量巨大，种类繁多，分布范围广；淡水、海水和土壤中都有大量的原生动物存在。
土壤原生动物泛指生活在土壤中和土壤覆盖的凋谢物中的原生动物。
土壤原生动物作为土壤生态系统中一个重要的组成部分，在捕食细菌、参与土壤有机质的分解、土壤养分转移和转化等方面起着重要作用。
作为环境监测的指示生物，土壤原生动物有一些其他高等动物不可代替的优势：土壤原生动物形体微小，结构简单，世代时间极为短暂和繁殖速度快等。
在我国，水生原生动物已被广泛应用于水环境监测中，但土壤原生动物作为土壤环境的指示生物的应用却较为少见，相关研究也刚刚起步。
grif -fiths 等对工业区土壤的检测发现，污染土壤中原生动物的生物量很低，鞭毛虫的数量显著（ p < 0.001）低于对照土壤。
有机物污染土壤热脱附技术研究与应用_高国龙
Abstract ： The principle ，characteristic and application scope of thermal desorption technique were introduced． The state-ofthe arts of the traditional and new thermal desorption technologies were reviewed and evaluated． The existing problems of thermal desorption and its development trend were also discussed． Keywords ： contaminated soil ； thermal desorption ； research progress ； engineering application
0
引言 随着经济结 构 的 调 整， 大 量 的 化 工 厂 迁 出 城 区，
1 1. 1
热脱附技术 热脱附技术原理 热脱附技术是指在真空条件下或通入载气时， 通
遗留的污染场地 往 往 用 做 房 地 产 开 发， 任 务 重， 周期 短， 不宜采用修复 时 间 较 长 的 原 位 修 复 技 术， 需要快 速高效的异位修复技术 。 热脱附作 为 一 种 非 燃 烧 技 术， 污染物处理范围 宽、 设备可移动 、 修复后土壤可再利用， 特别是对含氯 有机物， 非氧化燃烧的处理方式可以避免二恶英的生 成， 广泛用于有机污染物污染土壤的修复 热脱附技 术 包 括 流 化 床 式 热 脱 附 术和远红外线热脱附 。 到目前为止， 欧美等国家有关热脱附修复污染土 壤的 研 究 较 为 深 入， 国 内 处 于 起 步 阶 段 。 因 此， 有必 要对国内外学者所 做 的 热 脱 附 技 术 修 复 污 染 土 壤 工 作进行总结， 以便为我国污染土壤修复领域的工作者 提供一定的参考依据， 以期推动热脱附技术修复污染 土壤的工程化应用 。
油料作物对土壤老化残留DDT的吸收积累
和使用【， ｏ 三氯杀螨醇中作为杂质的 Ｄ Ｔ含量过高 ｊ Ｄ 等【。 Ｄ ７ Ｄ Ｔ的生物富集能力非常强 ， ｊ 通过植物进入 食物链是一个值得关注的环节。对 Ｄ Ｔ吸收富集 Ｄ 能力较强的植物有南瓜属植物【，而紫花苜蓿和黑 ８ 】
实 验 采 用 的植 物 为 油 料 作 物 花 生 ｒｃｉ ａｈ ｓ ｈ ｏ ａａ 、大 豆 （ ｌ ｉ ａ） 芝 麻 （ｅａ ｕ ｙ ｇ ｅ） ｐ Ｇｙ ｎ ｍ ｘ 和 ｃｅ Ｓｓｍ ｍ ｉ ｉ ｍ ，其 果 仁 含 油 量 分 别 为 ４ ％ ５％ ， ｎｃ ） ｄｕ ６ ～２ １％ ０ ２ ％和 ５ ％～４ ８ ２ ５ ％。温室 盆栽 生长 于 ２ ０ ０ ４年 ５ 月到 ９ 月。实验采用 ５ 的白瓷盆 （ １ 高 ９ ｍ，直 ｃ 径 ２ ，均为 ４ ０ ｍ） ｃ 个重复。
（ ｅｓ ｔ ｔ ｒａｉｐ ｌｔｎｓ ＯＰ ）和持 久性 可生 ｐｒｉｅ ｇｎｃ ｏｌａｔ，Ｐ ｓ ｓｎｏ ｕ
物积累毒物 （ ｅ ｉｅｔ ｉ ｃｕ ｕａｖ ｎ ｘｃ ｐｒ ｓ ｎ ｂ ａｃｍ ｌｉ ａｄｔ ｉ， ｓｔ ｏ ｔｅ ｏ Ｐ Ｔ ）的一种 ，特 别是 作 为一种 内分 泌干 扰物 Ｂｓ （ｎ ｏｒ ｅｄ ｒｐ ｒ Ｅ ｓ ， Ｄ ｅｄ ｃｎ ｉ ｕｔ ｓ Ｄ ） Ｄ Ｔ像激素那样低浓 ｉ ｓ ｅ，
油料作物对土壤老化残 留 Ｄ Ｔ的吸收积 累 Ｄ
魏 峰 Ｌ 。 己，董元华 Ｌ ，安 琼 Ｌ，张桃林 ，刘德雄
１ 中国科学院 ． 南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏 南京 ２００； １ ８ ０
２ 中国科学院南京土壤研究所一 ． 香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室 ， 江苏 南京 ２ ００ ； １０８ ３ 中国科学院研究生院 ， ． 北京 １０ ３ ； ． ０ ０９ ４ 中国农业博物馆，北京 １０２ ０ ０６
土壤有机质和水分对温室土壤特性及植物生长的影响
土壤有机质和水分对温室土壤特性及植物生长的影响土壤是支撑植物生长的基础，其中的有机质和水分是影响土壤特性和植物生长的重要因素。
有机质是土壤中的重要组成部分，它来源于植物、动物和微生物的残体、排泄物和分解产物。
水分是植物生长不可或缺的要素，它在土壤中起着供应养分和溶解养分的作用。
本文将重点探讨土壤有机质和水分对温室土壤特性及植物生长的影响。
1. 提高土壤肥力：有机质是土壤肥力的重要指标，它可以提供植物所需的养分，如氮、磷、钾等。
有机质的分解可以释放出养分，并与土壤中的无机质结合形成持久性肥料，有利于植物的生长和发育。
2. 改善土壤结构：有机质在土壤中形成胶体，能够促进土壤颗粒结合，改善土壤的疏松度和透气性，增加土壤的孔隙度和保水能力，有利于根系的生长和发展。
有机质也能够减少土壤的侵蚀和坍塌，保持土壤的稳定性。
3. 调节土壤pH值：有机质在分解过程中释放出的酸碱物质可以调节土壤的酸碱度。
有机质富集的土壤可以减少酸雨对土壤的腐蚀，提高土壤的酸碱缓冲能力，维持土壤的适宜pH值，有利于植物的生长和发育。
4. 促进土壤微生物活动：有机质是土壤微生物的主要营养来源，它能够提供碳、氮、磷等养分，提高土壤微生物的活力和多样性。
土壤微生物的活动能够分解有机质，释放出养分，促进土壤养分循环和转化，有利于植物的吸收和利用。
2. 调节土壤温度：水分的蒸发和蒸腾作用可以带走土壤的热量，降低土壤的温度，防止温度过高对植物的伤害。
土壤中水分的变化也会影响土壤的热传导性，影响温室内部的温度分布。
3. 促进养分的溶解和吸收：适宜的水分能够将土壤中的养分溶解成水溶性的形式，便于植物根系的吸收。
水分还可以促进土壤中养分的迁移和转化，提高养分的利用效率。
4. 维持土壤湿度：水分能够增加土壤的保水能力，减少水分的蒸发和流失，维持土壤的湿度。
持续的水分供应有助于植物根系的生长和发展，提高植物的抗旱能力。
2. 改善根系环境：土壤有机质可以改善土壤的结构和质地，增加土壤的孔隙度和透气性，有利于根系的延伸和分布。
燃气热脱附技术土壤修复效果及影响因素
燃气热脱附技术土壤修复效果及影响因素2山东爱亿普环保股份有限公司3山东润新环境科技有限公司摘要：近年来，随着城市化进程的加速，坚持人与自然和谐共生、坚持绿色发展已成为普遍共识，大量化工企业被迫搬迁或关停,从而遗留了大量污染地块，大多数遗留地块具有高污染、高风险的特点，对附近环境和人们的生活带来很大风险，因此污染地块修复已经刻不容缓。
在有机污染土壤修复技术中,异位热脱附技术由于修复效果良好，在国内工程应用中比例较高，但对于一些建筑物附近或异味较重的污染地块，异位热脱附技术的应用受到很大限制。
由于原位热脱附技术具有适用范围广、环境干扰小和可操作性强等优点,该技术近几年受到人们广泛关注。
燃气热脱附技术(Gasthermaldesorption，GTD)在原位热脱附技术中表现优异,GTD以天然气或液化石油气为能源,通过热传导方式加热污染地块,结合抽提装置实现降低地块污染物浓度的目的。
GTD具有处理污染物种类多、土壤非均质性影响小、修复工艺简单等突出优点,目前GTD已经成为很多科研机构和环保公司重点关注技术。
关键词：燃气热脱附技术；土壤修复；影响因素；引言随着城市的快速发展，大量的化工厂和重污染工厂逐渐迁出城市，而原厂区地面的土壤都受到了不同程度的污染，其中以油类有机污染最为突出。
但是由于空置的土地在短期内通常会用作房地产开发，因此对土壤修复技术的要求极高，不宜采用修复周期较长的土壤修复技术，比如微生物修复法，应采用修复效率较高、操作简易的修复方法。
热脱附修复法作为一种非燃烧技术，其原理是通过高温使有机物挥发，从而对土壤进行修复，可以避免生成二噁英等致癌物质，对工作人员的健康不会造成威胁，也避免了对周围环境造成二次污染。
1燃气热脱附工艺介绍设备主要由加热系统、抽提系统、温度监测系统、冷却系统和尾气处理系统5部分组成。
根据本地块污染物与水的共沸点，设定土壤加热的目标温度为150 ℃。
首先，在土壤中安置加热管并通过天然气加热升温，高温气体由加热内管进入，然后通过加热外管后直接外排。
有机质对pp'-DDE在土壤中的吸附影响
第30卷第9期 2017年9月环境科学研究Research of Environmental SciencesV〇1.30,N〇.9Sep.,2017龚香宜，连婉，徐威，等.有机质对^，/-〇〇£在土壤中的吸附影响[】].环境科学研究，2017,30(9):1382-1389.GONG Xiangyi，LIAN Wan，XU W e i a/.Effects of organic matter on the adsorption of ，//-DDE in soil [ J] • Research of Environmental Sciences，2017，30(9) ：1382-1389.有机质对P，P'-D D E在土壤中的吸附影响龚香宜，连婉，徐威，孙云雷，何言志武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉430081摘要：为研究有机质对P，/-D D E在土壤中的吸附影响因素，采用批量试验方法，分析P，//-D D E在包气带土壤及含水层土壤上吸附量的变化及有机质对/>，/-D D E在土壤中的吸附影响.结果表明，P，/-D D E在土壤中的吸附均符合先快后慢、最后达到吸附 平衡的规律；其吸附动力学曲线用一级和二级反应动力学方程均能较好拟合，说明P，/-D D E在这两种物质中的吸附以简单吸附为主，同时包含表面吸附、颗粒内部扩散等过程.包气带土壤和含水层土壤等温吸附线的拟合相关系数（fi2)均大于0.95,符合 Freundlich模型和线性模型，而含水层样品与Freundlich模型拟合得更好，表明p，/-D D E在包气带土壤中的吸附以单分子层吸附 为主，而在含水层土壤中的吸附还伴随着多分子层吸附的复杂过程；去除内源D0M(溶解性有机质）后，样品对P，/-D D E的吸附 量呈增加趋势，按吸附增加量由小到大的排序为1-1(0 ~ 1〇cm) <1-2(120 ~ 150 cm) <2-4(100~ 120 c m)，说明内源D0M的存 在总体上抑制了 P，/-D D E的吸附，并且《;(D0M)越高，其抑制作用越强；外源D0M的加入抑制了土壤对P，//-D D E的吸附;去除 有机质后样品对/>，/-D D E的吸附量与(黏土矿物）具有正相关性.研究显示，有机质对土壤中有机污染物的吸附迁移研究对土壤修复有重要意义，需要对有机质影响土壤的吸附机制进行更深层次的研究.关键词：土壤；P，/-D D E;吸附；D0M;黏土矿物中图分类号：X53 文章编号：1001-6929(2017)09-1382-08文献标志码：A DOI：10. 13198/j. issn. 1001-6929. 2017. 02. 79Effects of Organic Matter on the Adsorption of p?p r-DDE in SoilGONG Xiangyi,LIAN Wan,XU Wei,SUN Yunlei,HE YanzhiCollege of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081 , China Abstract：Batch equilibrium experiments were used to investigate the effects of organic matter on the adsorption of p,p;-DDE in soil. The results showed that the adsorption rate of p,p;-DDE in soil and shallow aquifer soil was fast initially and then slowed down before reaching the adsorption equilibrium. The adsorption kinetics curves of the soil and shallow aquifer soil could be fitted by the first-order and second- order reaction kinetic equations, which means that the adsorption of p,p;-DDE in soil and aquifer samples was mainly simple adsorption, but still included surface adsorption and particle internal diffusion. Moreover, the sorption isotherm correlation coefficients ( R2 )of p,p;-DDE on the soil and shallow aquifer soil were greater than 0. 95, fitting both Freundlich and linear equations, but the Freundlich equation was better for the aquifer samples. The adsorption of p，p’-DDE in soil was mainly monolayer adsorption, while it was more complex in sediments with multi-molecular layer adsorption. After removing endogenous dissolved organic matter (DOM) , the adsorption of p，p’-DDE in samples increased，and the order of samples from low to high was 1-1 (0-10 cm) < 1-2 ( 120-150 cm) < 2-4 (100120 cm) . This showed that the adsorption of p, p f -DDE in soil and sediment might be prohibited by the endogenous DOM, and the inhibiting effect was stronger with the higher content of DOM. The exogenous DOM had an inhibiting effect on the adsorption of p,p;-DDE in soil samples. The adsorption capacity of p，p'-DDE in samples had a positive correlation with the clay mineral content after removing organic matter.Keywords：soil ；p ,p;-DDE ；adsorption ；DOM ；clay mineral收稿日期：2016-11-28 修订日期：2017-06-06基金项目：国家自然科学基金项目（4110221S)作者筒介：龚香宜（1975-)，女，湖北武汉人，教授，博士，主要从事环境污染化学研究^Qiig_xy@ 126. com.OCPs(有机氯农药）是典型的持久性有机污染物，具有较强毒性，容易在土壤及生物体内富集，对人 类健康和环境危害极大[u].P，/-DDE作为OCPs的一种，已禁用多年，但是由于其持久性，在环境中仍存第9期龚香宜等：有机质对P，/-D D E在土壤中的吸附影响1383在较高残留[4].土壤中的p，/-d d e可通过挥发、地表径流等途径转移至大气和地表水，还可通过降水人渗至地下水 中.我国很多地方的地下水已受到P，/-D D E污染，其中包括珠江三角洲及江汉平原等地区[5_6].而地下水一旦受到污染，很难治恢复.含水层土壤对^/-DDE的吸附作用是控制其在地下水环境中归宿 的主要支配因素.因此，研究A/-D D E在含水层土 壤中的吸附规律对保护地下水环境具有重要意义.但是，由于含水层土壤深埋于地下，取样较困难，成本 较高，因此目前关于它对有机污染物的吸附研究还较 少，尚鲜见报道对A/-D D E的吸附影响研究.有机污染物在土壤上的吸附过程极为复杂，是有 机质和矿物组分共同作用的结果[7_8].土壤中TOC (有机碳）的含量对有机污染物的吸附影响较大，但 这并不是唯一因素，如Garbamn等[9]发现土壤中有机质的组成对有机物的吸附也有重要影响.DOM(溶 解性有机质）是土壤有机质中最活跃的组分之一，制 约着有机污染物在土壤中的传质速率和迁移、转化、降解等化学和生物过程[1°_11].DOM对有机污染物在 土壤中的吸附影响具有双重性：①DOM与污染物在 土壤表面的共吸附可以提高土壤吸附容量，促进污染 物在土壤中的吸附.1^〇〇11£1等[12]发现001\/[的存在降 低了疏水性多环芳烃萘和菲随地下水的迁移能力.②DOM对污染物有增溶作用，有利于污染物的解吸，提高其在土壤中的移动性.SONG等[13]发现经污泥 渗滤液灌溉后，农田土壤中绿麦隆迁移明显加快.因此有必要结合DOM的来源与有机污染物的性质来进行研究.另外，黏土矿物广泛存在于各种土壤中，特殊的晶体结构赋予黏土矿物特殊的性质，使其具有 良好的吸附性能和负载性能.目前，关于DOM对^-DDE在土壤中的吸附影 响研究较少，关于内源DOM对其的影响报道更为鲜见.由于不同来源的DOM对不同的有机污染物具有 不同的环境行为，因此，该研究选取A/-DDE作为研 究对象，通过研究内源DOM、外源DOM以及黏土矿 物对其在江汉平原包气带土壤和含水层土壤中的吸附影响，揭示P，/-D D E在包气带土壤及含水层土壤中的环境行为，以期为治理改善土壤和地下水环境中 的OCPs污染提供理论依据.1材料与方法1.1试验材料j3，/-D D E(纯度 98%，德国 Dr.Ehrenstorfer 公 司）；二氯甲烷、正己烷、甲醇（农残级，美国）.在江汉平原中部湖北省潜江市附近农田采取两根1.5 m深的土柱，选取若干不同深度的包气带土壤 样品及含水层土壤样品作为供试土样.地下水位埋深为80 ~ 100 cm.土样采回后自然风干，除去植物残 体及碎石等，研磨后过0.15 mm筛备用.含水层土壤主要成分为砂质黏土.土壤基本理化性质见表1.表1 土壤和沉积物样品的理化性质Table 1 Physical and chemical properties of soils and sediments土柱编号土样编号取土深度/cm w(T0C)/(m g/g)w ( DOM ) /( mg/g)w (黏土矿物）/% 1-1(包气带土壤）0-108. 10. 3434 11-2(含水层土壤）120 ~15013. 5 1. 1143 2-1(包气带土壤）0-1016. 70. 14352-2(包气带土壤）40 ~ <60 3.00. 038 22-3(包气带土壤）60 -80 3. 30. 0614 2-4(含水层土壤）100 ~120 3. 1 2. 33271.2试验方法1.2. 1 &/-DDE溶液的配制称取 0. 1mg，_p'-DDE 配成 1 000 jxg/L 甲醇储 备液，用甲醇稀释成40 ng/L的^/-DDE标准液，然 后用超纯水配制的含〇.01 mol/L CaCl2及100 mg/L NaN3的水溶液（其中CaCl2可以用来调节试验体系中介质的离子强度；NaN3可以作为抑菌剂，抑制体系 中微生物的滋生，避免微生物对有机污染物在土壤中的吸附产生影响）稀释至浓度为2、5、10、20、30 |xg/L 的A/-DDE溶液（为避免共溶效应，甲醇体积不超过总体积的〇.5%).1.2.2吸附动力学试验分别称取若干份1g的1-1和1-2号土样放人100 m L具塞玻璃锥形瓶中，加人20 |xg/L的^/-D D E 溶液30 mL，加盖密封后置于恒温水浴振荡器中振荡 〔振荡频率150 r/mm、温度（25 ±0.5) °C〕，分别于1、1384环境科学研究第30卷10 2030 40 50时间/h图1包气带土壤和含水层土壤样品的吸附动力学特征Fig. 1 Adsorption kinetics of soils in unsaturated zone and aquifer由图1可见，/>，/-D D E 在两个样品上的吸附均 呈现出初始阶段吸附速率快，而后减慢，最后达到吸 附平衡的规律，与郎印海等[14]研究报道一致.这是 因为在吸附的初始阶段，高浓度的/>，/-D D E 快速占 据了土壤颗粒表面较易吸附的疏水点位，随着吸附点 位的减少，/>，/-DDE 慢慢向颗粒内部扩散，逐渐进入 内部不易吸附的点位上，此时吸附速率开始变慢并最 终达到吸附平衡.30 min ,离心10 min (3 000 r /min )，去掉上层液体，用去离子水清洗，再离心，重复3次.将得到的泥浆加 入40 ng /m L 的农药标准液〔土水比（g /mL )为1:30〕， 振荡24 h ，离心，用固相萃取-气相色谱法测定农药含量.1.3分析方法液相中的/>，/-D D E 经C 18固相萃取柱用二氯甲烷萃取后，过无水Na 2S 04干燥，再经正己烷溶剂置 换，氮吹浓缩至0.2 m L 进气相色谱仪分析.所用气 相色谱仪为HP -7890A 型（美国Agilent 公司），配63 Ni 电子捕获检测器，色谱柱为HP -5石英毛细管柱 (30 m x 0. 32 m m x 0. 25 pm )，进样 口温度 250 °C ，检 测器温度300 °C .待测样品以不分流进样2 ^L ，内标 法定量.2结果与讨论2.1吸附动力学特征/>，/-DDE 在1-1号包气带土壤样品和1-2号含水层土壤样品上的单位吸附量随时间的变化趋势如 图1所示.7002、4、8、12、24、48 h 取样离心，取上清液10 m L 利用固 相萃取-气相色谱法测定其中p (/>，/-DDE ). 土样对 j 9，/-D D E 的吸附量通过计算试验前后溶液中 P (/>，/-DDE )的差值得出.1.2.3等温吸附试验将1-1、1-2、2-1、2-4号土样各取若干份放入100 mL 具塞玻璃锥形瓶中，然后加入p (/>，/-DDE )分别为2、5、10、2〇、30 哗/L 的 />，/-D D E 溶液〔土水比 (g /mL )为1:30〕，加盖密封后置于恒温水浴振荡器 中振荡24 h 〔振荡频率150 r /min 、温度（25 ±0.5) °C 〕，同时做空白试验及2个平行试验，平衡后取样 离心，取上清液10 m L 利用固相萃取-气相色谱法测 定 P (/>，/-DDE ).1. 2. 4去除DOM 的吸附影响试验称取1-1、1-2、2-4号土样若干份，加入蒸馏水混 合〔土水比（g /mL )为1:30〕，在温度25 °C 下振荡4 h (转速150 r /min )，振荡结束后取出，在4 000 r /min 转 速下离心30 min ,去掉上清液，重新加入蒸馏水，重复 以上步骤两次后利用T 0C 仪测得的1-1、1-2、2-4号 样品的内源D 0M 去除率分别达到85%、94%、90% . 将剩余土壤转移至锥形瓶中，再加入40 ng /m L 的 p ，/-DDE 标准液300 mL ，振荡24 h ，离心，利用固相 萃取-气相色谱法测定p (/>，/-DDE ).另外设定一组 对比试验，不需去除土壤样品中的D 0M ，其他条件不 变，与上组去除内源D 0M 的样品j 9，/-D D E 的吸附量 进行比较.1. 2. 5外源D 0M 的吸附影响试验取自城市污水处理厂的污泥，风干后研磨过0. 15 mm 筛.称取干污泥若干，加入去离子水混合均 勻（污泥：水为1 g :l 〇 mL )，在25 °C 下振荡4 h ，转速 150 r /min ，取出并静置30 min .在转速4 000 r /min 下 离心30 min ,上清液过0.45 p m 的滤膜，所得滤液为 污泥D 0M 溶液，用T 0C 仪测定滤液中的p (TOC ). 称取若干份2 g 的1-1号土壤，分别加入40 ng /m L 的 p ，/-D DE 标准液30 mL ，再分别加入质量浓度为0、 23.25、46. 50、69. 75、93.00 mg/L 的污泥 D 0M 溶液 30 mL ，混合均勻后在25 °C 下振荡24 h ，离心，用固相 萃取-气相色谱法测定p (/>，/-DDE ).1. 2. 6去除TOC 的吸附影响试验称取1-1、1-2、2-2、2-3、2-4号样品若干，加入质 量分数为30%的H 202，搅拌至无气泡产生停止加入 H 202，再进行沸水浴加热至无气泡产生，取出冷却 30 min ,用去离子水清洗器壁，在50 °C 下恒温振荡$311)/_銮釤第9期龚香宜等：有机质对/>，/-D D E 在土壤中的吸附影响13851 0000 0.51.0 1.52.0 2.53.0 3.54.0水中A //-DDE 平衡质量浓度/(|ig/L)图2p ，p'-DD E 在包气带土壤和含水层土壤上的吸附曲线Fig. 2 Adorption isotherms of p ,p r-T)T)E in soils in unsaturated zone and aquiferFreundlich 模型：qe - K {c ：(4)式中：为溶液中溶质的平衡浓度，|J Lg /L ;K d 为吸附 质的线性分配系数，L /kg ;Kf 为Freundlich 模型与吸 附容量、吸附强度有关的常数，叫4'7(叫"、kg ) ^为 Freundlich 模型的指数因子，用来表示吸附等温线的 非线性程度.拟合结果如表3所示，由，可知，两种模型均能 较好地拟合/>，/-D D E 的等温吸附过程.比较线性模 型中的心值，四种土壤样品对/>，/-D D E 的心值与 p ( T 0 C )大小关系一致，说明p ( T 0 C )高的土壤对 ;>，/-D D E 的吸附能力越强.Freundlich 模型主要用于考虑高能活性位点非均 勻分布及被吸附分子间相互作用的多分子层吸附，能 有效地描述吸附剂表面异质性吸附过程[1S];线性模 型假定吸附发生在吸附剂表面的某些特定位点，用于 不考虑吸附剂表面异质性的单分子层吸附.其中， ;>，/-DDE 在1-1号和2-1号土样用线性模型拟合的 相关系数近似等于1，说明土壤样品对/>，/-D D E 的 吸附基本呈直线趋势，以单分子层吸附为主.而 ，//-DDE 在1- 2号和2- 4号土样中的吸附曲线用 Freundlich 模型拟合更好.可以推测含水层土壤样品 表面活性位点非均勻分布，对/>，/-D D E 的吸附不是 单一的单分子层吸附，而是随着多分子层吸附的复 杂过程.同时，在 Freundlich 模型中>，/>'-DDE 在 1 -1 号 和2-1号土样中的^值接近于1，也表明包气带土壤 对/>，/-D D E 的吸附曲线基本呈线性，以分配作用为 主*但在1-2号和2-4号土样中的^值明显小于1， 表明含水层土壤的吸附呈非线性.因为含水层土壤两种吸附均在12 h 左右达到了吸附平衡，但/>，/-DDE 在1-2号含水层土壤样品上的初始阶段的 吸附速率及平衡后的吸附量都大于1-1号包气带土 壤样品，这可能与1-2号土样中的p ( T 0C )高于1-1 号土样有关，研究_表明，有机质的含量越高，土壤 对有机污染物的吸附量越大，吸附强度越高.有机质 的大分子量、亲疏水性、分子极性、芳香性均是影响 />，/-DDE 在土壤中吸附速率及吸附量的重要因素， 如D 0M 中大分子量组分含量越高，其内部疏水区也 越多，对疏水有机污染物的亲和力也越大[16“7].为保 证吸附充分平衡，在后续的等温吸附和影响因素试验 中的振荡时间均定为24 h .采用一级动力学模型和二级动力学模型对 />，/-DDE 在两种样品上的吸附动力学过程进行拟合：一级动力学模型：ln (<7〇 - Qt ) = ln Q 〇. ~ K t二级动力学模型：t 11---- ——---------+ 1K q f&式中冰和心分别表示〖时刻和平衡时刻单位质暈吸 附剂的吸附量，ng /g ;£为吸附时间，min ;、为一级反 应动力学常数，min _1;A :2为二级反应动力学常数，g /( ng • min ).拟合结果如表2所示，结果显示，包气带土壤 和含水层土壤的吸附动力学曲线均能用一级动力学模 型和二级动力学模型进行较好地拟合，说明7>，/-DDE 在这两种土壤中的吸附以简单的快速吸附为主，同时 还包含表面吸附、颗粒内部扩散等一系列过程.表2p ，p '-DDE 在包气带土壤和含水层土壤上的吸附动力学过程Table 2 Adsorption kinetics equation of/?,/?r-DDE insoils in unsaturated zone and aquifer土样一级动力学模型方程'M J j m i i fV 编号fhR 2k 2R 21-1543. 114. 800. 990 7559.37 1.55 x 10 ~20. 998 91-2576. 917. 070. 998 4585.46 3. 13 x 10 -20. 999 72.2等温吸附特征;>，/-DDE 在不同土壤样品上的吸附等温线如图 2所示.现分别用常用的两种模型对试验数据进行拟合: 线性模型：-KdC &(3)(1)(2)ol ol ol ol 86 42(3/su )/5s^3aa -^c c 友輝：F1386环境科学研究第30卷表3p ，p '-DDE 在土壌和含水层土壌上的吸附拟合结果Table 3 The fitted results for adsorption isotherms of /?，/»'-DDE in soil and aquifer sediment土样编导线性校趙Freundlich 模型K dR 2K {nR 21-11 802. 30. 9991 872. 5 1. 070.9991-2 2 274. 40. 9581 581. 40. 660. 9822-14 189. 30. 9995 030. 51. 100. 9982-4232. 30. 984300. 80.760. 998与包气带土壤岩性特征不同,具有不同的结构和组成[@，可能导致其组分更加复杂以及表面的不均勻 性.因此在疏水性有机物/>，/_DDE 进行固液两相分 配过程中，同时存在着线性的吸附/分配作用和非线 性的表面吸附作用[2°].另外，也可能与这两个含水 层土壤样中D 0M 的含量较高有关.研究[21]表明，D 0M 中的疏水基团容易与多环芳烃等疏水性有机污染物结合，从而影响疏水性有机污染物在固相上的吸 附作用.2.3等温吸附影响因素2. 3.1内源D 0M 对吸附的影响去除D 0M 与未去除D 0M 时包气带土壤和含水层土壤样品对i >，/-D D E 吸附量的对比结果如图3所示.图3去除DO M 前后样品对p ，p'-DDE的吸附量Fig. 3 A comparison of adsorption capacity of/?，//-DDE after removing endogenous DOMfrom samples由图3可见，去除DOM 后，1-1号土样对/)，//-DDE 的吸附量基本不变，1-2号土样对/>，/-D D E 的 吸附量略有增加，2-4号土样对/>，/-D D E 的吸附量图4加入外源DO M 后土壤样品对p ，p '-D D E 的吸附量Fig. 4 The adsorption capacity of/?,/?r-DDE the soils after adding exogenous DOM增加比较明显.比较三种样品中p (DOM )的大小，发现1-1号土样中p (DOM )很低，而2-4号样品中p (DOM )最尚.说明内源D 0M 的存在总体上抑制了 />，/-DDE 的吸附，并且P (D 0M )越高，其抑制作用越强.D 0M 对土壤吸附有机污染物的影响，与溶液中 D 0M 与污染物的结合作用密切相关.研究[22]表明， 溶液中D 0M 可以与疏水性有机污染物相结合，增加水相中污染物的溶解度，抑制污染物在固相（土壤) 中的吸附.一般认为，疏水性有机化合物主要以疏水 键与溶液中D 0M 的疏水组分结合，生成稳定的联合 体[23 ]，从而抑制污染物向土壤等固相中的分配作用. 作为一类典型的疏水性有机物，/>，/-DDE 易分布在 疏水性的小环境中，包括D 0M 的疏水部位.在未去除D 0M 时，随着吸附试验的进行，样品中的内源D 0M 逐渐溶解于水中，与/>，/-DDE 相结合，从而抑 制了样品对它的吸附.熊巍等_通过研究D 0M 对菲在土壤中的吸附影响表明，由于菲主要以其疏水键 与溶液中D 0M 的疏水组分结合，生成稳定的联合 体，从而抑制了菲向土壤固相中的分配作用，降低了 菲在土壤固相的吸附量，去除内源D 0M 后，D 0M 对 有机污染物的增溶和结合作用将减弱，土壤对菲的吸 附质的线性分配系数（^ )值增加，增加量和增幅与 土壤有机碳含量呈正相关，表明土壤中存在的内源D 0M 抑制了土壤对菲的吸附.这与笔者所得研究结果类似.2. 3. 2外源D 0M 对吸附的影响添加不同浓度的来自污泥的D 0M 后，1-1号土 样对/>，/-DDE 的吸附量如图4所示.第9期龚香宜等：有机质对P，/-D D E在土壤中的吸附影响1387 DOM具有表面活性剂作用，其疏水性组分也与污染物有高度亲和力，这两种性质是提高疏水性有机污染物水溶性和迁移性的重要原因.由图4可知，外源DOM对土壤吸附/>，/-DDE有一定的抑制作用.心118等[25]研究表明，溶液中有机化合物与DOM的结合作用，是减少有机化合物在土壤中吸附的主要机理.DOM可与有机污染物通过NH-77、77-77、分配作用及疏水作用形成配合物[26]，增大有机污染物（特别是低水溶性化合物）的水溶性[27]，从而促进污染物的溶解度，减少土壤对其的吸附作用.由图4可见，p(DOM)与/>，/-DDE在土壤上的吸附量基本呈线性减少关系，表明外源DOM含量越高，/>，/-DDE水溶量越大，/>，/-DDE在土壤中的吸附量线性减小.马爱军等[28]研究DOM对草萘胺在土壤中的吸附影响时，分别加人绿肥和污泥的DOM，增强了土壤表面疏水性，提高了农药表观溶解度，草萘胺在土壤上吸附量明显降低；L I等[29]研究DOM对芘在土壤中的吸附影响时，加人外源DOM，降低了溶液表面张力，对 芘产生增溶作用，导致土壤对芘的吸附量减少.这与笔者所得研究结果类似.对有机物来说，DOM极性的大小是影响其溶解度的关键因素，极性越大，溶解度越高.DOM的极性 大小可以用DOM中亲水性组分含量的高低表示，亲 水性组分含量高，其极性也强[2°’3°]，可推测，外源DOM中含亲水性组分，可增加溶液中有机化合物溶解度，减少有机物在土壤中吸附量.DING等[31]通过对异丙隆在土壤中的吸附研究表明，DOM对有机污染物在土壤中吸附的影响也能表现为促进作用，即异 丙隆可能先吸附到土壤DOM中一个或多个组分上，形成的络合物和DOM同时被吸附到土壤颗粒上，形 成共吸附.也可能DOM的一个或多个组分优先吸附到土壤颗粒上，增加土壤对DOM吸附量，从而增强土壤颗粒对异丙隆的吸附能力，形成累积吸附.由于有机污染物与DOM的结合有多种机理，其结合方式不仅取决于DOM的组成，也与有机污染物自身特性有关.与/>，/-DDE相比，异丙隆亲水性更强，这可能是导致其与笔者所得研究不同的原因.2. 3. 3去除TOC对吸附的影响当土壤中的有机质较低时，土壤仍能对有机污染物产生一定的吸附作用.研究[32]发现，有机质含量较低 的土壤中，黏土矿物对有机物吸附-脱附起主要作用.五种样品在用H202去除大部分有机质后，对 ;>，/-DDE的吸附量与w(黏土矿物）的关系见图5.图5去除TO C后土壤对p，p'-D D E的吸附量与w(黏土矿物）的相关性Fig. 5 Correlation of p,p f-T)T)E adsorptioncapacity with clay mineral content insoil after removing TOC由图5可见，去除有机质后的样品对/>，/-D D E 的吸附量与^(黏土矿物）具有一定的相关性.基本呈现出W黏土矿物）越高，吸附量越大的规律，说明 黏土矿物对疏水性有机污染物吸附起着重要的作用.在表层土壤中，有机质通常覆盖在土壤矿质组分如黏土矿物、氧化物和金属的氢氧化物表面，有机质中的羟基、醇基及酚基等酸性官能团可以与矿物表面羟基配合，形成配合物，同时能改变矿物的理化性质，吸附 在矿物上的有机质能使原本亲水的矿物表面具有不同程度的疏水性，抑制矿物对环境中的有机污染物的吸附[33].然而，去除有机质之后，黏土矿物就能克服这种阻碍，并能对土壤中疏水性有机污染物的吸附产生影响.对图5中五种土样进行黏土矿物成分分析，检测 结果见表4.表4 土壤样品中黏土矿物成分含量Table 4 Content of several kind of clay mineral in soils土样编号w/%蒙脱石绿泥石伊利石1-1159101-2018252-20082-300142-410611由图5、表4可知，1- 1号土样的(黏土矿物）小 于1-2号土样，但其对/>，/-DDE的吸附能力大于1-2 号土样.这可能是由于蒙脱石矿物阳离子交换容量1388环境科学研究第30卷高，水化作用好，分散度高；绿泥石、伊利石矿物，由于其层间阳离子的特殊作用，水化作用极弱，属非膨胀性矿物，所以黏土矿物中蒙脱石的吸水程度最高，绿泥石与伊利石则基本不水化，相同类型的矿物中，具有膨胀性的比非膨胀性的吸附能力强[34]，而1-1号土样中w(蒙脱石）最高，w(黏土矿物）也达到34%，故而1-1号土样对/S/J'-DD E的吸附能力最强，这也说明黏土矿物的成分及其含量会对土样吸附有机污染产生影响.另外，1-2号、2-2号、2-3号土样对h Z-DDE吸附量呈现随着黏土矿物）的升高而增加，而2-4号土样w(黏土矿物）高于2-3号土样，其对^/-DDE吸附量却小于2-3号土样，这可能是由于土壤中可吸附有机污染物的组成部分分成无机矿物表面、无定形的土壤有机质（软碳）和凝聚态的土壤有机质（硬碳）3个部分，前两者的吸附以分配为主，速度较快（决定吸附速率），后者吸附为非线性，速度相对较慢（决定吸附容量）[35].由于每份土样中的来源及其性质不同，其中所含硬碳和软碳的含量不同，用H202处理的土样只去除了土样中的软碳，大部分硬碳得以保留，其含量各不相同，这可能是2-4号土样中》(黏土矿物）高，但吸附量却小于2-3号土样的缘故.3结论a) ;j，/-DDE在包气带土壤和含水层土壤中的吸附规律为初始阶段吸附速率快，而后减慢，最后达到吸附平衡.其吸附动力学曲线均能用一级和二级反应动力学方程较好拟合.b)^/-D D E在包气带土壤和含水层土壤样品中的等温吸附过程均能用FreundKch模型和线性模型较好拟合.其中，包气带土壤样品用线性模型拟合更好，表现出以单分子层吸附为主.而含水层土壤样品对A/-DDE的吸附则伴随着多分子层吸附的复杂过程.c)内源DOM的存在总体上抑制了^/-DDE在 样品中的吸附；添加外源DOM对土壤吸附;?，/-D D E有抑制作用；去除有机质后的土壤样品对P，/-D D E的吸附量与》(黏土矿物）呈正相关.参考文献（References):[1 ] ZHOU Pingping, ZHAO Yunfeng, LI Jingguang, et al.Dietaryexposure to persistent organochlorine pesticides in 2007 Chinesetotal diet study[J]. Environment International, 2011 ,42 ( 1 ) ：152-159.[2] XIN Jia,LIU Xiang, LIU Wei,eJ al.Production and use of DDTcontaining antifouling paint resulted in high DDTs residue in three paint factory sites and two shipyard sites , China[ J] . Chemosphere, 2011?84(3) ：342-347.[3] XUE Nandong,WANG Hongbo,XU Xiaobai. Progress in study onendocrine disrupting pesticides ( EDPs ) in aquatic environment[J]. Chinese Science Bulletin ,2005 ,50(50) ：2257-2266.[4]朱晓华，杨永亮，潘静，等.广州部分区域表层土壤中有机氯农药分布特征[】].环境科学研究，2012,25(5):519-525.ZHU Xiaohue,YANG Yongliang, PAN Jing,eJ al.Distribution andcharacteristics of OCPs in surface soils in certain districts ofGuangzhou [ J ] . Research of Environmental Sciences, 2012, 25(5) ：519-525.[5]黄冠星，孙继朝，汪珊，等.珠江三角洲地下水有机氯农药分布特征的初探[J].农业环境科学学报，200^27(4) :1471-1475.HUANG Guanxing, SUN Jichao, WANG Shan, eJ al.Elementaryresearch of organochlorine pesticide in groundwater of Pearl RiverDelta [ J ] . Journal of Agro-Environment Science , 2008,27 ( 4 )：1471-1475.[6]龚香宜，孙云雷，何炎志，等.江汉平原地下水中有机氯农药的残留及分布特征[J].地质科技情报,2015(1) :210-215.GONG Xiangyi, SUN Yunlei, HE Yanzhi，et al.Distributioncharacteristics of organochlorine pesticides in the groundwater ofJianghan Plain[J]. Geological Science & Technology Information,2015(1) ：210-215.[7] MADER B T?UWE-GOSS K?EISENREICH S J. Sorption ofnonionic, hydrophobic organic chemicals to mineral surface [ J ].Environmental Science & Technology, 1997,31 (4 ) ：1079-1086. [8] HUANG W L?SCHLAUTMAN M A ? WEBER W J. A distributedreactivity model for sorption by soil and sediments ：5. the influenceof near-surface characteristics in mineral domains [ J ].Environmental Science & Technology, 1996,30 ( 12 ) ：3650.[9] GARBARINI D R, LION L W. Influence of the nature of soilorganics on the sorption of toluene and trichloroethylene.Environmental Science & Technology, 1986,20 ( 12 ) ：1263-1269. [10] FLORES-CESPEDES F? GONZALEZ-PRADAS E^ERNANDEZ-PEREZ M. ,et al.Effects of dissolved organic carbon on sorption andmobility of imidacloprid in soil [ J ] . Journal of EnvironmentalQuality ?2002?31 ：880-888.[11] SONG Ninghui, YANG Zhimin, ZHOU Lixian, et al.Effect ofdissolved organic matter on the toxicity of chlorotoluron to Triticumaestivum[_ J ] . Journal of Environmental Sciences , 2006 ,18 ( 1 )：101-108.[12] MOONA J W, GOLTZB M N. Dissolved organic matter effects onthe performance of a barrier to polycyclic aromatic hydrocarbontransport by groundwater [ J ] . Journal of Contaminant Hydrology,2003,60(3/4) ：307-326.[13] SONG Ninghui, CHEN Liang, YANG Hong. Effect of dissolvedorganic matter on mobility and activation of chlorotoluron in soiland wheat [ J ] . Geoderma ,2008,146(1/2) ： 344-355 .[14]郎印海，聂新华，刘宗峰，等.胶州湾近岸沉积物中五氯酚钠的吸附-解析研究[J].海洋环境科学J〇〇^27(3) :231-235.LANG Yinhai，NIE Xinhua, LIU Zongfeng, et al.Study on。
土壤有机质的含量对土壤的影响及发展前景
土壤有机质的含量对土壤的影响及发展前景作者：许秀杰来源：《农民致富之友》2014年第15期土壤有机质是指存在于土壤中的所含碳的有机物质。
它包括各种动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分，尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分，但它对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义，主要表现在以下几个方面：一、植物养分的主要来源。
有机质含有植物生长发育所需要的各种营养元素，特别是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。
此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。
所以有机质多的土壤，养分含量也就多。
二、土壤特性影响有机质含量土壤粘粒含量越高，有机质含量也越高。
有机质与粘粒结合免受微生物破坏。
pH值通过影响微生物的活性而影响有机质的分解，各种微生物都有其最适pH范围，多数细菌的最适pH为6.5～7.5，真菌为3～6、，放线菌为略偏向碱性。
由于细菌数目最多，所以pH6.5～7.5较适宜，过酸过碱对一般的微生物均不大适宜。
三、水分和通气最适湿度：土壤持水量的50%～80%；低洼、积水有利于有机质的积累。
1、水分适中，通气良好，有利于分解。
转化快而且彻底，土壤提供养分多，有机质难以保存；2、水分偏多，好气微生物活动受阻，进行厌氧分解，产生还原性物质，利于保存；3、水分低，通气好：有机质分解慢，例如风干土；水分低，通气差：土壤压板结，分解缓慢。
四、提高土壤的保水保肥能力。
土壤有机质属于有机胶体，具有强大的吸附能力，能吸附大量的养分和水分。
综上所述，土壤有机质含量多的土壤，其土壤肥力较高，不仅能够为作物生长提供较充足的营养，而且土壤保水保肥能力强，能减少养分的流失，节约化肥用量，提高肥料利用率。
有机质含量较少的土壤，情况则相反。
因此，应该增施有机肥料，提高土壤有机质的含量，才能充分发挥化肥的增产效益。
微生物降解有机氯农药研究
剂和异狄氏剂等。而六六六和滴滴涕由 径进入水体。符鑫等对广西壮族自治区
于其使用时间长、用量大，土壤中残留 桂林市会仙镇岩溶地水体中有机农药残
量高，且易通过生物富集危害人类，是 留的研究表明，会仙镇湿地湖泊、沟渠
有机氯农药的典型代表。
和浅层地下水检测发现，总 OCPs 残留量
（二）有机氯农药污染现状
范围（平均值）分别为 68.7 ～ 305.0 ng/L
通信作者：王洋洋（1986—），男，博士，副教授，研究方向：环境微生物。
河南农业 ２０１９ 年第 ４ 期（中）
３４ ＨＥＮＡＮＮＯＮＧＹＥ
生态农业
ＳＨＥＮＧ ＴＡＩ ＮＯＮＧ ＹＥ
修复等技术。其中，微生物修复技术因 具有绿色、高效和低耗等特点而得到广 泛的研究，取得了大量的研究成果。
（一）有机氯农药降解菌 现研究培养出的能降解有机氯农药 的微生物有芽孢菌属、无色杆菌属、假单 胞菌属、产碱杆菌属等。HCHs 和 DDTs 由于其广泛使用率和高毒性而被广泛地 进 行 研 究。 茅 燕 勇 等 筛 选 出 了 Bacillus cereus 2D-1，能高效降解 DDTs，并发现 该菌在 33 ℃、pH 值为 6.5 的最适条件下 反应 8 d 后，降解效率可达 95.64%[11]。此 外，许多学者还研究了其他的高效降解 菌。狄氏剂可被 Pseudonocardia sp.KSF27 高 效 降 解，10 h 降 解 效 率 可 达 71.5%， 并且该菌还可以降解硫丹、七氯等 。 [12] 以 硫 丹 作 为 唯 一 碳 源 的 Pseudomonas aeruginosa SKL-1 菌，培养 20 d 对 α- 硫 丹和 β- 硫丹的降解率分别达 50.25%、 69.77%[13]。 七 氯 降 解 菌 株 Phlebia acanthocystis TMIC34875， 在 30 ℃、pH 值为 5.0 的最适条件下，1 h 降解效率可 达 65%。 （二）微生物降解有机氯农药的主 要机理 微生物降解农药的机理主要有 2 种： 一种是直接作用于农药发生酶促反应， 降解农药；另一种是通过改变周围环境 而间接影响农药，常见的主要有矿化作 用、累积作用、共代谢作用。微生物降 解有机氯农药的降解酶主要包括脱氯化 氢酶、还原酶、脱氢酶等。 1.HCHs 的微生物降解 有关 HCHs 微生物降解的研究有很 多，其中郭子武等研究表明降解过程可 以分为上游途径和下游途径，上游途径 中脱氯化氢酶和氯化物水解酶的作用下 由 HCHs 产生对氯对羟基己二烯，接而 被还原产生对氯对苯二酚，进入下游途 径，在对氯对苯二酚还原酶和加双氧酶 的催化下产生 2- 酮己二酸，最终产生二 氧化碳和水 。 [14] 2.DDT 的生物降解 DDT 在生物共代谢的作用下发生还原 性脱氯。DDTs 在还原酶的作用下，烷基上 的氯以氯化氢的形式脱去，产生 DDD，而 DDD 在无氧条件下最终被降解为 DBP，不 产生二氧化碳。有氧条件下，DDT 降解为 DDT 的羟基化合物 DDD，DDD 可进一步 降解为 DDE，并有二氧化碳产生。
过硫酸盐体系还原性自由基的产生及对土壤中ddt的降解研究
过硫酸盐体系还原性自由基的产生及对土壤中ddt的降解研究土壤中持久性有限物质（PCBs）的降解是土壤污染的一个重要问题，作为一类持久性有机污染物，滴滴涕（DDT）是土壤污染中常见的有机污染物。
因此，围绕DDT降解问题进行研究具有重要意义。
有研究表明，过硫酸盐体系（TSC）具有极强的还原性能，可以加速有机物的降解，有利于对DDT进行整治。
过硫酸盐体系的基本构成包括过硫酸、氢氧化钠等，其具有极强的还原性，可以产生还原性自由基，并可以将有机物的活性基团氧化或降解。
过硫酸体系中可以产生自由基，如自由基氢、过氧化氢、羟基自由基等，它们可以攻击有机物的活性基团，加速其氧化降解速率。
过硫酸体系中，过氧化氢具有相当强的还原性，可以转化DDT的活性基团，如氯酸基、甲苯基羟基等，使其变得易受氧化降解。
此外，自由基氢等具有极强的还原性，可以将其转化成其他有机化合物，加快DDT的降解速率。
在过硫酸体系中存在大量的还原性自由基，使其具有较强的氧化降解能力，通过氧化作用加速DDT的降解。
实验表明，当过硫酸盐体系的pH值为7时，其对DDT的降解效果最好，使其降解率达到98％以上。
此外，过硫酸盐体系还可以同时对多种持久性有机污染物进行降解，而不会产生二次污染。
由此可见，过硫酸盐体系是一种有效的降解技术，可有效减少土壤中DDT的污染。
通过对过硫酸盐体系以及其对DDT的降解能力的研究，不仅可以为建立有效的污染治理技术提供理论依据，而且可以更好地研究土壤中持久性有机污染物的污染机理，为加快滴滴涕演化时间提供科学依据，以期实现土壤污染治理。
总之，过硫酸盐体系是一种有效的降解技术，能够有效加速有机污染物的降解，在滴滴涕的降解中具有重要的现实意义。
因此，未来的研究应该加强对过硫酸盐体系还原性自由基的产生及其对DDT的降解作用的研究，开展系统的应用研究，以改善土壤污染状况。
8阐述土壤有机质作用及其影响因素
8阐述土壤有机质作用及其影响因素
土壤有机质是土壤中含有的各种有机物质的总称，包括残体、黏土矿
物质和微生物等。
土壤有机质不仅是土壤中的一个重要组成部分，还对土
壤的物理、化学和生物性质起着重要的调控作用，影响着土壤的肥力、水
分保持能力、团粒结构和生态稳定性等。
本文将从土壤有机质的作用和影
响因素两个方面进行阐述。
首先，土壤有机质在土壤生物和环境过程中起到多种作用。
首先，土
壤有机质能够提供养分。
有机肥料中的有机物质能够分解生成养分，为植
物提供营养物质。
其次，土壤有机质可以改善土壤结构。
有机物质具有较
好的持水性和保墒性，能够增加土壤的肥力和保水能力，改善土壤的通透
性和呼吸性。
此外，有机质还可以提供和保持土壤微生物活动的生境，调
节土壤的微生物群落结构，促进土壤中的有益微生物的繁殖和活动。
最后，土壤有机质还能够改善土壤的抗逆性。
有机物质中的有机酸和酶等物质具
有一定的抗逆能力，能够帮助土壤抵御病虫害、低温和干旱等逆境。
总的来说，土壤有机质是土壤中的一个重要组成部分，对土壤的肥力、水分保持能力和生态稳定性起着重要的调控作用。
它不仅能够提供养分和
改善土壤结构，还能够促进土壤中的微生物活动和提高土壤的抗逆性。
土
壤有机质的含量和性质受到土壤类型、气候条件、土地利用方式和管理措
施等因素的影响。
为了保护土壤有机质，提高土壤质量和农田生产力，应
该采取科学合理的土地利用方式和管理措施，提高有机肥料的利用率，加
强土地保护和水土保持工作，促进土壤有机质的积累和稳定。
土壤有机质对生物多样性和养分循环的影响研究
土壤有机质对生物多样性和养分循环的影响研究土壤是植物生长和生态系统稳定运行的重要载体。
土壤是通过长期的物理、化学、生物作用而形成的复杂的生物地球系统，其中有机质是土壤中最重要的组成部分之一。
有机质对土壤的养分循环和生物多样性有着重要的影响。
一、土壤有机质与养分循环土壤有机质是由植物残体、微生物、动物死体等有机物质在土壤中分解形成的。
土壤有机质对养分循环起着至关重要的作用。
土壤有机质含量高的土壤保持水分能力强，能够保证植物在干旱环境中获取足够的水分，同时也能够提供植物所需的养分和矿物质元素。
土壤中的有机质可以通过微生物的作用分解为可溶性有机质，这些有机质进一步被分解为养分元素，如氮、磷、钾等，进而被植物吸收。
同时，土壤中的有机质也可以释放出各种有益微生物，这些微生物可以为植物提供养分和生长激素，维护土壤生态系统的平衡。
二、土壤有机质与生物多样性随着生态环境的恶化和人类活动的不断扰动，土壤有机质的含量不断下降，这对土壤中的生物多样性有着严重的影响。
土壤中的微生物、真菌、蚯蚓、昆虫、鸟类等生物都与土壤的有机质密切相关，它们提供了同化、生物转化和分解有机质所需要的能量和物质基础。
其中，微生物是土壤中最为重要的生物，它们能够分解各种有机化合物，维持土壤中的养分循环，以及降解一些有害物质。
当土壤中有机质含量下降时，会导致微生物群体的减少，从而影响养分循环和植物的生命活动。
这不仅降低了土壤的肥力，也损害了土壤生态系统的稳定性。
一些研究表明，在农业生产中应用有机肥料，可以提高土壤中有机质含量，改善土壤质量，增强土壤的生物活性，促进生物多样性保护和可持续发展。
三、土壤有机质保护与重建土壤有机质是土壤中最基础的生态保障，土壤有机质下降对生态环境保护产生的直接影响十分显著。
因此，如何保护土壤有机质，成为生态环境保护的重要课题。
土壤有机质的保护主要包括以下几点：首先，要尽量减少土壤墒情失衡和过度耕作，减少土壤侵蚀，同时通过应用肥料、添加有机质等措施增加土壤有机质。
有机污染土壤热脱附技术的研究
有机污染土壤热脱附技术的研究摘要：随着现代化、工业化进程的不断的发展，土壤污染的负面影响日益突出，目前已经成为全球性环境问题。
根据我国首次的全国土壤污染状况调查结果显示，我国有机型土壤污染也十分严重。
国外针对有机污染土壤治理已经开发出完整的热脱附技术与成套设备，而我国还处于发展阶段。
本文主要对热脱附技术国内外研究现状、热脱附主要影响因素、尾气处理技术进行综述，并对我国未来热脱附技术进行展望。
关键词：热脱附；土壤修复；有机污染Determination of conductivity of ionic liquids in water，ethanol and their mixturesHe Rui1 Ma Chaoyang Li Bo Yang Hui Wu Qimo*（Yunnan Dianrun Ecological Environment Technology Co.，Ltd.Yunnan E clean Environmental Technology Co.，Ltd.Kunming Coking Gas Co.，Ltd.，Kunming 650000） Abstract With the continuous development of modernization and industrialization，the negative impact of soil pollution has become increasingly prominent，and it has become a global environmental problem.According to the results of my country's first national soil pollution survey，my country's organic soil pollution is also very serious.Foreign countries have developed a complete thermal desorption technology and complete sets of equipment for the treatment of organic contaminated soil，but my country is still in the development stage.This article mainly reviews the current research status of thermal desorption technology at home and abroad，the main influencing factors of thermal desorption，and exhaust gas treatment technology，and prospects for my country's future thermal desorption technology.Key Words：Thermal desorption；soil remediation；organic pollution 引言随着现代化、工业化进程的不断的发展，土壤污染因其隐蔽性，长期以来一直未能受到足够的关注。
3种低相对分子质量有机酸对土壤中DDT的解吸
3种低相对分子质量有机酸对土壤中DDT的解吸李宛泽;谢文明;江涛;安丽华【摘要】选择不同质量浓度(3.4～2000mg/L)的有机酸做土壤中的滴滴涕(DDT)解吸实验.结果表明:在质量浓度为3.4mg/L时柠檬酸和苹果酸对土壤中DDT的解析率达到4.6%和3.5%,并且盐碱土中DDT的解析率要高于草甸土中的解析率.植物生长过程中根系会释放根系分泌物,这些根系分泌物会增加对土壤中有机污染物的净化,这是一种有长远利用价值的土壤净化方式.【期刊名称】《北华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(010)006【总页数】3页(P551-553)【关键词】DDT;有机酸;土壤【作者】李宛泽;谢文明;江涛;安丽华【作者单位】吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101;吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101;吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101;吉林农业科技学院,植物科学学院,吉林,吉林,132101【正文语种】中文【中图分类】S481.8随着农业的发展，土壤中有机农药污染已成为一个严重的环境问题，有机氯农药滴滴涕(DDT)曾大量使用于农业、林业、畜牧业来防止各种害虫，但因其强烈的稳定性、脂溶性及在环境中的强持留性，多数国家相继禁用或者限制使用，但是至今土壤中仍然有大量残留，对环境造成了严重影响.修复土壤中有机污染物尽管有物理、化学等诸多方法[1-2]，但都极易形成二次污染.而植物修复因具有价廉、二次污染小和操作简单等特点，逐渐被人们所重视，具有良好的发展前景.有机农药进入土壤后受到多种因素影响，其中植物根系向周围土壤分泌大量的有机物质(有机酸、糖类、氨基酸等)，通过改变土壤理化性质，进而影响土壤微生物的数量和活性实现对有机物的转化和解吸，使无法被植物吸收利用的结合态的DDT减少，土壤水溶液中游离态的DDT增加，以增加植物对DDT的吸收利用率[3-4].White等[5]发现一些低分子量有机酸(如琥珀酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸、柠檬酸及EDTA)可以提高p，p’-DDE的生物有效性，提高土壤p，p’-DDE的去除效率.本实验在室温下选择一系列接近实际根系分泌物的有机酸对DDT进行解析研究.1 材料与方法1.1 材料供试土壤为两种土壤类型：草甸土(吉林长春)；盐碱土(吉林白城).风干，过20目，四分法100 g备用；标样p，p’-DDT (纯度为98%)，购自国家标准物质中心，土壤添加的DDT为70%的DDT原药(天津农药厂)，柠檬酸、苹果酸、草酸等有机酸及分析所用试剂均为分析纯.表1 低相对分子质量有机酸质量浓度Tab.1 The mass concentration of low-molecular organic acids有机酸ρ(有机酸)/(mg·L-1)对照12345柠檬酸03．631．0243．01203．02040．0苹果酸03．424．0244．01133．02169．0草酸03．222．8231．01085．02019．8 1.2 实验方法分别准确称取柠檬酸、苹果酸、草酸[6-7]，用蒸馏水定容至250 mL，室温下制成一系列质量浓度的有机酸溶液备用，见表1.准确称取标准品p，p’-DDT溶解于丙酮中，待全部溶解后喷洒于风干后的土壤，p，p’-DDT添加质量分数为0.45 mg /kg.1.3 样品分析1.3.1 样品前处理称取处理后的土样10.0 g于具塞三角烧瓶中加入表1低相对分子质量有机酸溶液100 mL，放入恒温水浴振荡器中(25±1)℃震荡8 h.然后将含有DDT的悬浮液以5 000 r/min离心15 min，收集上清液，移取50 mL于100 mL分液漏斗中分别加入石油醚30 mL萃取3次，合并石油醚相，以6，5，4 mL浓硫酸磺化3次，石油醚相过无水硫酸钠脱水后，浓缩至近干，吹干后用石油醚定容至1 mL[8]. 1.3.2 分析测定色谱仪器分析工作条件：Agilent 4890具ECD检测器，检测器温度为280 ℃，进样口温度为250 ℃，载气(纯度99.999%)流量为1.0 mL/min，色谱柱为HP-5 弹性毛细石英管柱(30.0 m×0.32 mm×0.25 μm).柱温程序升温如下：100 ℃保持1 min，后以10 ℃/min升至180 ℃保持2 min，再以5 ℃/min升至260 ℃保持10 min.进样1 μL，采用不分流方式进样[11]，外标法定量.2 结果与讨论2.1 有机酸对土壤中DDT的解吸比较对实验样品进行分析测定，土壤中DDT在不同质量浓度有机酸处理下，水溶液中解吸量及解吸率如表2所示.表2 不同质量浓度有机酸对土壤中p，p’-DDT的解吸率Tab.2 The desorption of organic acids with different concentrations on p，p’-DDT in soil有机酸ρ/(mg·L-1)草甸土盐碱土解吸量m/ng解吸率/%解吸量m/ng解吸率/%蒸馏水087．41．9121．02．7柠檬酸3．6160．03．5438．09．731．0143．03．1291．06．4243．087．01．9150．03．31203．071．01．5110．02．22040．053．01．167．91．5苹果酸3．4210．34．6302．06．724．0180．64．0286．06．3244．0168．53．7 196．04．31133．0103．22．2134．02．92169．068．91．541．00．9草酸3．2136．03．0378．08．422．8121．02．6281．06．8231．093．02．02 02．04．51085．068．01．5154．03．12019．836．00．880．91．8由表2可以看出，DDT在蒸馏水中的解析量非常少，在室温条件下有机酸质量浓度较低(最接近实际根系分泌有机酸质量浓度)时对土壤中DDT的解析量最高，其解析率分别是对照蒸馏水处理的1.5倍和3倍，并且随着有机酸质量浓度的升高解吸量逐渐减少.当有机酸质量浓度在1 203.0 mg/ L左右时，DDT解吸量低于对照蒸馏水处理的解吸量.由此可知，有机酸质量浓度并非越高解析率越高，只有当有机酸的质量浓度在最接近实际根系分泌质量浓度时[9]，才能把土壤中DDT更多的解吸出来，增加DDT的水溶解度，使更多的DDT进入到液相中，增加其生物利用性.2.2 不同土壤类型对DDT解吸的影响不同质量浓度有机酸对不同类型土壤中DDT的解吸曲线见图1，2，3，可以看出3种有机酸对盐碱土的解析率均要高于其对草甸土的解析率，这与盐碱土有机质含量低及土壤其他理化性质有很大关系.图1p，p’⁃DDT不同质量浓度柠檬酸解吸情况Fig．1Thedesorptionofcitricacidwithdifferentmassconcentrationsonp，p’⁃DDT图2p，p’⁃DDT不同质量浓度苹果酸解吸情况Fig．2Thedesorptionofmalicacidwithdifferentmassconcentrationsonp，p′⁃DDT图3 p，p’-DDT不同质量浓度草酸解吸情况Fig.3 The desorption of oxalic acid with different mass concentrations on p，p′-DDT3 小结当有机酸溶液最接近实际植物根系分泌物中有机酸的质量浓度时，其对土壤中DDT的解吸率最高.低质量浓度有机酸有利于土壤中DDT的解吸，这些分泌物能不同程度地提高际圈内污染物质的可移动性和生物有效性，增加了其在土壤中的生物活性.盐碱土中DDT的解吸量要高于草甸土.在土壤上的吸附除物理吸附外，还存在化学吸附.有机质含量越高，土壤中能与DDT发生键合的官能团越多，结合态DDT越多，流动性越弱，可利用的水溶态DDT就越少[10-11].草甸土具有很高的有机质含量，故其土壤类型解吸下来的DDT量少.【相关文献】[1] 张从，夏立江.污染物土壤修复技术[M].北京：中国环境科学出版社，2000.[2] 朱忠林.农药污染与人体健康[J].环境保护，1994(6)：46-48.[3] Yoshitomi K J，Shann J R.Corn Root Exudates and Their Impact on 14-Cpyrenemineralization[J].Int Microbial，1997，26(1)：43-45.[4] 信欣，蔡鹤生.农药污染土壤的植物修复研究[J].植物保护，2004，30(1)：8-11.[5] White J C，Mattina M I，Lee W Y，et al.Role of Organic Acids in Enhancing the Desorption and Uptake of Weathered p，p’-DDE by Cucurbita Pepo[J].Environ Pollut，2003，124(1)：71-80.[6] 旷远文，温达志，钟传文，等.根系分泌物及其在植物修复中的作用[J].植物生态学报，2003，27(5)：709-717.[7] 安凤春，莫汉宏，郑明辉，等.DDT污染土壤的植物修复技术[J].环境污染治理技术与设备，2002，3(7)：39-44.[8] 汪雨，张玲金.常压微波技术萃取土壤中有机氯农药[J].岩矿测试，2006，25(1)：15-18.[9] 魏树和，周启星，张凯松，等.根际圈在污染土壤修复中的作用与机理分析[J].应用生态学报，2003，14(1)：143-147.[10] 朱凡，田大伦，闫文德，等.多环芳烃在土壤-植物系统中的修复研究进展[J].中南林业科技大学学报，2007，27(5)：112-116.[11] 许超，夏北成.土壤多环芳烃污染根际修复研究进展[J].生态环境，2007(1)：216-222.。
热解吸修复污染土壤过程中DDTs的去除动力学
Desorption Kinetics of DDTs from Contaminated Soil during Processes of Thermal Desorption 作者： 许端平[1];何依琳[1,2];庄相宁[3];谷庆宝[2]
作者机构： [1]辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000;[2]中国环境科学研究院土壤污染与控制研究室,北京100012;[3]中国石油和化学工业联合会,北京100723
出版物刊名： 环境科学研究
页码： 202-207页
年卷期： 2013年 第2期
主题词： 土壤;DDTs;热解吸;动力学
摘要：采用热解吸修复技术对北京某农药厂旧址的DDTs（滴滴涕）污染土壤进行修复试验，优化了土壤中DDTs的热解吸温度，对DDTs热解吸动力学过程以及土壤水分对热解吸修复效果的影响进行了研究．结果表明，热解吸修复技术可有效去除土壤中DDTs，在340。
C时土壤中∑DDTs的去除率达到99％，此时土壤中的w（∑DDTs）为0．598mg／kg，低于HJ350-2007（展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）》（1．0mg／kg），但继续升温∑DDTs 去除率的变化不明显．土壤中∑DDTs的热解吸动力学符合二级动力学方程（R2为0．9914），热解吸过程受土壤中钾（∑DDTs）的影响较大，即随时间的增加，加
（∑DDTs）下降，热解吸速率会迅速降低．土壤含水率对热解吸效果有一定的影响，特别是当土壤含水率超过16％时P，P-DDE的去除率明显降低，而土壤含水率对其他组分的影响较小．。
低温等离子体降解污染土壤热脱附尾气中DDTs
低温等离子体降解污染土壤热脱附尾气中DDTs朱伊娜;徐东耀;伍斌;马福俊;徐靖文;张倩;谷庆宝【摘要】为优化低温等离子体技术对污染土壤热脱附尾气的处理效果,采用脉冲电晕放电等离子体处理含DDTs(滴滴涕)的热脱附尾气,控制进气中的ρ(DDTs)为2.873 mg/m3,考察了载气φ(O2)、等离子体温度、载气湿度和脉冲电压对DDTs 降解效果的影响,分析了O3在降解过程中的作用.结果表明:①当氮气/氧气混合载气中φ(O2)分别为0、3％、6％、10％、21％和100％时,DDTs降解率分别为80.1％、76.5％、78.4％、81.1％、88.8％和94.6％,ρ(O3)分别为0、0.20、0.25、0.40、0.99和1.93 mg/L.随着φ(O2)的增加,ρ(O3)逐渐增大,除氮气气氛外,DDTs降解率均逐渐增大,当φ(O2)超过10％时,DDTs降解率较氮气气氛下更高.p,p'-DDD降解率均为100％,p,p'-DDE和o,p'-DDT的降解率随φ(O2)的增加而增大.氮气气氛下p,p'-DDT降解率高于低浓度氧气气氛,除氮气气氛外,p,p'-DDT 降解率随φ(O2)的增加而增大.②当等离子体温度分别为80、100和150℃时,DDTs降解率分别为88.8％、83.2％和56.3％,ρ(O3)分别为0.99、0.65和0.35 mg/L.当载气湿度为0、1.0、2.7和20.5 g/m3时,DDTs降解率分别为88.8％、81.6％、68.6％和30.0％,ρ(O3)分别为0.99、0.73、0.56和0.32 mg/L.随着等离子体温度升高、载气湿度增大,反应器内ρ(O3)逐渐减小,DDTs降解率也随之降低.③DDTs降解率随脉冲电压的升高而增大,当脉冲电压为24 kV、脉冲频率为50 Hz、等离子体温度为80℃、气体在反应器中的停留时间为10s时,DDTs 降解率达86.9％.研究显示,脉冲电晕放电等离子体能够快速、有效地去除热脱附尾气中的DDTs.【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2018(031)012【总页数】6页(P2140-2145)【关键词】低温等离子体;热脱附尾气;DDTs;臭氧(O3)【作者】朱伊娜;徐东耀;伍斌;马福俊;徐靖文;张倩;谷庆宝【作者单位】中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所,北京 100012;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所,北京100012;中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所,北京 100012;中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所,北京 100012;中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所,北京 100012;中国环境科学研究院土壤与固体废物环境研究所,北京 100012【正文语种】中文【中图分类】X53DDTs(滴滴涕)是一种有效的广谱有机氯杀虫剂和疟疾控制剂，我国在20世纪40年代至80年代曾大量生产和使用DDTs，在生产和储存过程中造成了严重的场地污染[1-2]. DDTs具有高毒性、生物蓄积性和长距离迁移性，其化学性质稳定，难以降解，易在环境及生物体内蓄积并随食物链富集，引发内分泌、生殖、神经等系统疾病，危害人体健康[3-5]. 结合城市污染场地经济价值和商业需求大的特点，亟需快速、高效的污染土壤修复技术治理DDTs污染场地.热脱附技术操作灵活稳定、处理效率高、修复周期短，被广泛用于DDTs、六六六、多氯联苯等POPs(持久性有机污染物)污染土壤的修复[6-10]. 热脱附技术通过直接或间接加热，使有机污染物从土壤中挥发转移至烟气，处理后的土壤回填利用，含污染物的尾气进一步处理达标后排放至大气中. 常用的尾气处理技术主要有冷凝、吸附、焚烧等方法[11-12]. 其中，冷凝法适用于高浓度有机废气的回收或预处理，冷凝后的废液需进一步处理；吸附法适用于处理中低浓度废气，吸附剂用量多、投资高. 燃烧法工艺简单、去除率高但能耗大，当处理含氯有机物时易产生二英等有害物质. 因此，有必要寻求经济高效的尾气处理技术，以降低热脱附处理污染土壤的成本.低温等离子体能在常温常压下通过气体电离产生高能电子、自由基和活性离子. 高能电子和气体分子发生非弹性碰撞，使气体分子激发、电离、离解，形成强氧化性活性物质，将污染物分子氧化降解[13]. 同时，高能电子等活性粒子与污染物分子直接碰撞，使其激发、离解，从而达到降解污染物的目的. 低温等离子体技术具有运行费用低、处理效率高、系统结构简单等优点，能快速高效地处理气态污染物. 王奕文等[14]利用脉冲电晕放电等离子体去除热脱附尾气中的DDTs，当脉冲电压为30 kV时，DDTs去除率达到82.5%，说明低温等离子体可以高效去除热脱附尾气中的DDTs，但该研究未考察热脱附尾气特征对处理效果的影响. 鉴于此，笔者基于热脱附的尾气特征，以模拟热脱附尾气中的DDTs为研究对象，考察φ(O2)、载气湿度、等离子体温度和脉冲电压对DDTs降解效果的影响，以期为脉冲电晕放电等离子体处理尾气中DDTs的实际工程应用提供参考.1 材料与方法1.1 试验试剂DDTs(o,p′-DDT、p,p′-DDT、p,p′-DDD、p,p′-DDE)标准物质购于美国Sigma 公司. 正己烷为色谱纯，购自美国Fisher公司. 碘化钾、硫代硫酸钠、浓硫酸均为分析纯，购自国药集团化学试剂北京有限公司. 使用高纯(纯度>99.99%)氮气、空气、氧气和混合气钢瓶，φ(O2)分别为3%、6%、10%的混合气由高纯氮气和氧气根据相应体积比例混合充装至标准气瓶中制成.1.2 试验装置试验装置如图1所示，由配气单元、等离子体反应单元和尾气吸收单元组成. 载气分两路：一路鼓入装有固体DDTs的吹脱瓶，吹脱瓶置于恒温油浴锅中加热以产生气态DDTs，利用载气将DDTs吹脱至缓冲瓶；另一路载气直接通入缓冲瓶，与气态DDTs混合，当两路气流在缓冲瓶中趋于稳定后再通入等离子体反应器. 采用线筒式脉冲电晕放电等离子体反应器，利用升压变压器和整流硅堆将交流低压变为直流高压，再经过脉冲电路形成脉冲电压，利用对反应器的充放电产生等离子体. 放电区域高为73 cm、内径为35 mm、外径为40 mm. 等离子体出口产生的尾气用正己烷吸收以测定ρ(DDTs).当该装置用于考察载气湿度对DDTs降解的影响时，在缓冲瓶前增设一个水汽发生装置. 将一部分载气鼓入装有去离子水的洗气瓶，洗气瓶置于水浴锅内，通过控制水浴锅温度和流量计调节进入等离子体反应器的水汽含量.注： 1—气体钢瓶； 2—玻璃转子流量计； 3—装有固体DDTs的吹脱瓶； 4—恒温油浴锅； 5—电热恒温鼓风干燥箱； 6—缓冲瓶； 7—等离子体反应器； 8—高压脉冲电源； 9—吸收瓶.图1 低温等离子体降解DDTs试验装置Fig.1 Schematic diagram of DDTs degradation by non-thermal plasma除特别说明外，该试验条件均为脉冲电压为27 kV、脉冲频率为50 Hz、等离子体温度为80 ℃、以空气为载气、气体在等离子体反应器中的停留时间为10 s. 进气中的ρ(DDTs)为2.873 mgm3，其中ρ(p,p′-DDE)、ρ(p,p′-DDD)、ρ(o,p′-DDT)和ρ(p,p′-DDT)分别为0.058、0.173、0.645和1.997 mgm3. 为获得稳定可靠的试验数据，每组试验前进行30 min的试验平衡，不进行试验产物的收集. 待试验条件稳定后，每组试验进行5 min.1.3 分析测试方法1.3.1 DDTs的测定分析用Agilent 7890A气相色谱仪(GC-ECD，Agilent，美国)分析样品中的ρ(DDTs). 气相色谱柱为DB-1701(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气为高纯氮气(99.99%). 色谱条件：进样口温度为230 ℃，检测器温度为300 ℃. 柱温初始温度为100 ℃，保持2 min；以20 ℃min升至180 ℃，保持1.5 min；以4 ℃min 升至230 ℃，保持1 min；以2 ℃min升至240 ℃，保持1 min；再以10 ℃min升至260 ℃，保持10 min；总运行时间为39 min. 采用不分流进样，进样量为1 μL.1.3.2 ρ(O3)分析ρ(O3)采用碘量法测定[15]. 在尾气吸收瓶内加20 mL 20%的KI溶液和100 mL去离子水，采集尾气5 min. 采样结束后，迅速加入5 mL 3.2 molL的H2SO4溶液混合沉静5 min，以1%淀粉溶液为指示剂，用0.01 molL硫代硫酸钠溶液滴定至终点，记录其用量. 以硫代硫酸钠用量计算反应器中ρ(O3)(mgL).2 结果与讨论2.1 φ(O2)对DDTs降解效果的影响载气成分的变化直接影响等离子体的放电状态以及活性物质的产生，进而影响污染物的降解途径和降解效果，设置系统载气分别为氮气、混合气、空气及纯氧，考察不同φ(O2)对DDTs降解效果的影响. 由图2可见，当载气中φ(O2)分别为0、3%、6%、10%、21%和100%时，DDTs的降解率分别为80.1%、76.5%、78.4%、81.1%、88.8%和94.6%. 除氮气气氛外，DDTs的降解率均随φ(O2)的增加而增大. 与3%和6%氧气气氛相比，氮气气氛下的DDTs降解率较高. 当载气中φ(O2)分别为0、3%、6%、10%、21%和100%时，ρ(O3)分别为0、0.20、0.25、0.40、0.99和1.93 mgL，ρ(O3)随φ(O2)的增加而增大. 在脉冲电场下由氧气放电形成的臭氧对DDTs的降解具有重要作用.图2 φ(O2)对DDTs降解率及ρ(O3)的影响Fig.2 Effects of oxygen concentration on DDTs removal and ozone concentration分别考察不同φ(O2)对4种DDTs降解效果的影响. 结果显示，各φ(O2)条件下，p,p′-DDD的降解率均为100%，降解完全. 由图2可见，当φ(O2)为0时，p,p′-DDE、o,p′-DDT和p,p′-DDT的降解率分别为4.6%、70.4%和92.0%. 当φ(O2)增至3%时，p,p′-DDT 的降解率降至82.8%，之后再随φ(O2)的增加而增大. 当φ(O2)为100%时，p,p′-DDE、o,p′-DDT和p,p′-DDT的降解率分别为78.0%、91.8%和96.7%. 随着φ(O2)的增大，p,p′-DDE与o,p′-DDT的降解率也逐渐增大. 除氮气气氛外，p,p′-DDT的降解率均随φ(O2)的增加而增大，氮气气氛下的p,p′-DDT 降解率较之低浓度氧气气氛更高，与DDTs降解率在不同φ(O2)条件下的变化趋势相似. 高压放电下，N2电离产生含氮活性物质(如N、N2+、N+等[16])可直接与DDTs发生碰撞. O2的加入使O2与N2的电离形成竞争关系，削弱了含氮活性物质的数量和能量. 当O2占比较低时，形成的含氧活性物质提供的降解能量不足，氧化性较弱. 然而，N2的键离解能(9.82 eV)高于O2 (5.12eV)[17-18]，当同样的能量注入反应体系时，O2比N2更易电离，产生更多的活性物质. 同时，激发态O2分子和亚稳态氧原子的寿命比激发态N2分子较长[19]，氧活性物质的氧化能力大于氮活性物质. 因此，随着载气中φ(O2)的进一步增加，DDTs的降解率超过氮气气氛. WANG等[20]利用脉冲电晕放电等离子体降解土壤中的PCP(五氯苯酚)，结果显示，PCP在不同载气条件下的降解率表现为氧气>空气>氮气，与笔者所得结果相似.图3 等离子体温度对DDTs降解率及ρ(O3)的影响Fig.3 Effects of plasma temperature on DDTs removal and ozone concentration2.2 等离子体温度对DDTs降解效果的影响土壤热脱附系统排出的尾气温度通常为100～350 ℃. 为考察温度对DDTs降解效果的影响，设置等离子体温度分别为80、100和150 ℃，各温度条件下DDTs的降解率分别为88.8%、83.2%和56.3%，DDTs的降解率随等离子体温度的升高而降低(见图3)，这是因为反应器中的O3是氧化DDTs的主要物质. 而高温导致臭氧分子的寿命缩短(见图3)，当等离子体温度为80、100和150 ℃时，ρ(O3)分别为0.99、0.65和0.35 mgL. 随着温度升高，O3的产生率降低而分解率增加[21]，反应器中的ρ(O3)减少，不利于DDTs的降解.2.3 载气湿度对DDTs降解效果的影响图4 载气湿度对DDTs降解率及ρ(O3)的影响Fig.4 Effects of humidity on DDTs removal and ozone concentration土壤含水率通常为5%～35%甚至更高[8]，这些水分随着热脱附过程进入到尾气. 为考察载气湿度对DDTs降解效果的影响，设置载气湿度分别为0、1.0、2.7和20.5 gm3进行试验. 如图4所示，载气湿度为0、1.0、2.7和20.5 gm3时，DDTs的降解率分别为88.8%、81.6%、68.6%和30.0%，DDTs的降解率随载气湿度的增加而降低. 这是因为水分子在脉冲放电作用下，由电子碰撞解离以及振动激发生成强氧化性的·OH[22]. 当载气湿度增大时，反应器中的水分子增多，使得水分子与高能电子、激发态粒子之间的碰撞几率加大，产生更多的·OH，有利于污染物的降解. 然而水分子的电负性极强，水分子越多，吸附的电子越多. 当湿度过高时，大量高能电子被消耗，降低了反应器中的电子密度和平均电子能量[23]，还会使自由基猝灭[24]，不利于污染物的降解.等离子体反应器中载气湿度的增加抑制了O3的生成. 当载气湿度为0、1.0、2.7和20.5 gm3时，ρ(O3)分别为0.99、0.73、0.56和0.32 mgL. 这是因为：①在输入等离子体能量一定的情况下，H2O的电离夺走一部分能量，使·O的生成量减少，且部分·O被H2O消耗，抑制了O3的生成[25]. ②H2O电离产生的·OH会与O3发生反应[26-28]，进一步降低ρ(O3)，因而造成DDTs降解率的降低. 李杰等[29]采用沿面放电等离子体产生O3，发现O3质量流量随着气体相对湿度的增加而减少. 章旭明[30]利用交直流叠加流光等离子体净化苯衍生物，发现随着湿度的增加，甲苯和苯的降解效率逐渐下降，与此对应的O3产生量明显减少，这与笔者所得结果相似.2.4 脉冲电压对DDTs降解效果的影响图5 脉冲电压对DDTs降解率的影响Fig.5 Effect of pulse voltage on DDTs removal不同脉冲电压下脉冲电晕放电等离子体对DDTs的降解效果如图5所示. 由图5可见，当脉冲电压为24、27和30 kV时，DDTs的降解率分别为86.9%、88.8%和92.3%，降解率随脉冲电压的增加而增大. 脉冲电压越大，电子越容易产生并激发，气体放电产生的高能电子、离子、自由基等活性物质的数量和能量增大[31]，有利于污染物的去除. WANG等[32]采用脉冲电晕放电等离子体降解土壤中PCP，其去除率同样随着脉冲电压的升高而增大，这与笔者所得结果基本一致.3 结论a) 载气中氮气、氧气体积的比例变化直接影响等离子体反应器内活性物质的种类和数量，进而对4种DDTs产生不同的降解效果. 在不同φ(O2)条件下，随着φ(O2)的增加，DDTs的降解率先减后增；当φ(O2)达到10%以上时，DDTs降解率较氮气气氛下更高. 其中p,p′-DDD完全降解，p,p′-DDE和o,p′-DDT 的降解率逐渐增大，p,p′-DDT的降解率先减后增.b) 模拟热脱附尾气中的DDTs降解率随等离子体温度升高、载气湿度增大而降低，随脉冲电压的升高而增大. ρ(O3)与DDTs的降解呈正相关关系.c) 低温等离子体能够高效降解污染土壤热脱附尾气中的DDTs，可作为活性炭吸附技术组合，作为间接热脱附尾气的处理技术.【相关文献】[1] CAI Quanying,MO Cehui,WU Qitang,et al.The status of soil contamination by semivolatile organic chemicals (SVOCs) in China:a review[J].Science of the Total Environment,2007,389(2):209-224.[2] 汪光,吕永龙,史雅娟,等.北京东南化工区土壤有机氯农药污染特征和分布规律[J].环境科学与技术,2010,33(9):91-96. WANG Guang,LV Yonglong,SHI Yajuan,et al.Characterization and distribution of organochlorine pesticides in soils from Beijing southeast chemical industrial zone[J].Environmental Science & Technology (China),2010,33(9):91-96.[3] VOLDNER E C,LI Yifan.Global usage of selected persistent organochlorines[J].Science of the Total Environment,1995,160:201-210.[4] TURUSOV V,RAKITSKY V,TOMATIS L.Dichlorodiphenyl-trichloroethane(DDT):ubiquity,persistence,and risks[J].Environmental HealthPerspectives,2002,110(2):125-128.[5] LI Jian,LI Na,MA Mei,et al.In vitro profiling of the endocrine disrupting potency of organochlorine pesticides[J].Toxicology Letters,2008,183(1):65-71.[6] GAO Yanfei,YANG Hong,ZHAN Xinhua,et al.Scavenging of BHCs and DDTs from soil by thermal desorption and solvent washing[J].Environmental Science and Pollution Research,2013,20(3):1482-1492.[7] ARESTA M,DIBENEDETTO A,FRAGALE C,et al.Thermal desorption of polychlorobiphenyls from contaminated soils and their hydrodechlorination using Pd-and Rh-supported catalysts[J].Chemosphere,2007,70(6):1052-1058.[8] PAL D,FANN S,WIGHT S.Application guide for thermal desorptionsystems[R].California:Naval Facilities Engineering Service Center,1998:16-23.[9] QI Zhifu,CHEN Tong,BAI Sihong,et al.Effect of temperature and particle size on the thermal desorption of PCBs from contaminated soil[J].Environmental Science & Pollution Research,2014,21(6):4697-4704.[10] 许端平,何依琳,庄相宁,等.热解吸修复污染土壤过程中DDTs的去除动力学[J].环境科学研究,2013,26(2):202-207. XU Duanping,HE Yilin,ZHUANG Xiangning,et al.Desorption kinetics of DDTs from contaminated soil during processes of thermal desorption[J].Research of Environmental Sciences,2013,26(2):202-207.[11] United States Environmental Protection Agency.Reference guide to non-combustion technologies for remediation of persistent organic pollutants in soil,second edition-2010[R].Cincinnati:Solid Waste and Emergency Response,2010:42-45.[12] NUNEZ C M,RAMSEY G H,PONDER W H,et al.Corona destruction:an innovative control technology for VOCs and air toxics[J].Journal of the Air & Waste Management Association,1993,43(2):242-247.[13] ODA T,TAKAHAHSHI T,YAMAJI K.Nonthermal plasma processing for dilute VOCs decomposition[J].IEEE Transactions on Industry Applications,2002,38(3):873-878.[14] 王奕文,张倩,伍斌,等.脉冲电晕放电等离子体去除污染土壤热脱附尾气中的DDTs[J].环境科学研究,2017,30(6):974-980. WANG Yiwen,ZHANG Qian,WU Bin,et al.Removal of DDTs in thermal desorption off-gas by pulsed corona discharge plasma[J].Research of Environmental Sciences,2017,30(6):974-980.[15] SUARASAN I,GHIZDAVU L,GHIZDAVU I,et al.Experimental characterization of multi-point corona discharge devices for direct ozonization of liquids[J].Journal of Electrostatics,2002,54(2):207-214.[16] ABD A Z,WHITEHEAD J C,MARTIN P.Remediation of dichloromethane (CH2Cl2) using non-thermal,atmospheric pressure plasma generated in a packed-bedreactor[J].Environmental Science & Technology,2014,48(1):558-565.[17] 王铁成.场地有机物污染土壤的脉冲放电等离子体修复方法和机理研究[D].大连:大连理工大学,2013.[18] 高树香,陈宗柱.气体导电[M].南京:南京工学院出版社,1988:87-93.[19] 区瑞锟.介质阻挡放电等离子体中的活性粒子及其降解甲醛的研究[D].广州:华南理工大学,2011.[20] WANG T C,LU N,LI J,et al.Degradation characteristics of pentachlorophenol in soil under different plasmas using pulsed electrical discharge[J].International Journal of Plasma Environmental Science & Technology,2010,4(2):101-107.[21] VISSCHER A D,DEWULF J,DURME J V,et al.Non-thermal plasma destruction of allyl alcohol in waste gas:kinetics and modelling[J].Plasma Sources Science & Technology,2008.doi:10.10880963-0252171015004.[22] AERTS R,TU X,VAN G W,et al.Gas purification by nonthermal plasma:a case study of ethylene[J].Environmental Science & Technology,2013,47(12):6478-6485.[23] FALKENSTEIN Z.The influence of ultraviolet illumination on OH formation in dielectric barrier discharges of ArO2H2O:the Joshi effect[J].Journal of AppliedPhysics,1997,81(11):7158-7162.[24] SUN Y X,HAKODA T,CHMIELEWSKI A G,et al.Mechanism of 1,1-dichloroethylene decomposition in humid air under electron beam irradiation[J].Radiation Physics & Chemistry,2001,62(4):353-360.[25] PEYROUS R,PIGNOLET P,HELD B.Kinetic simulation of gaseous species created by an electrical discharge in dry or humid oxygen[J].Journal of Physics D:AppliedPhysics,2000,22(11):1658-1667.[26] VANRAES P,WILLEMS G,DAELS N,et al.Decomposition of atrazine traces in water bycombination of non-thermal electrical discharge and adsorption on nanofiber membrane[J].Water Research,2015,72(9):361-371.[27] KARUPPIAH J,REDDY E L,REDDY P M,et al.Abatement of mixture of volatile organic compounds (VOCs) in a catalytic non-thermal plasma reactor[J].Journal of Hazardous Materials,2012,237238(6):283-289.[28] CHEN H,STANIER C O,YOUNG M A,et al.A kinetic study of ozone decomposition on illuminated oxide surfaces[J].Journal of Physical Chemistry A,2011,115(43):11979-11987.[29] 李杰,赵先军,商克峰,等.沿面放电生成臭氧的传输损耗研究[J].高电压技术,2016,42(2):349-353. LI Jie,ZHAO Xianjun,SHANG Kefeng,et al.Study on transmission loss of ozone generated by surface discharge[J].High Voltage Engineering,2016,42(2):349-353.[30] 章旭明.低温等离子体净化处理挥发性有机气体技术研究[D].杭州:浙江大学,2011.[31] NIE Y,ZHENG Q,LIANG X,et al.Decomposition treatment of SO2F2 using packed bed DBD plasma followed by chemical absorption[J].Environmental Science & Technology,2013,47(14):7934-7939.[32] WANG T C,LU N,LI J,et al.Degradation of pentachlorophenol in soil by pulsed corona discharge plasma[J].Journal of Hazardous Materials,2010,180(123):436-441.。
有机氯农药在土壤中的环境行为
有机氯农药在土壤中的环境行为摘要：有机氯农药是高残留农药，虽经近二十年的自然降解，土壤环境中的残留量仍十分可观，通过食物链富集仍可对人体健康产生威胁。
本文总结了有机氯农药在土壤中的环境行为以及近年来国内外对土壤环境中有机氯农药研究的最新进展。
关键词：有机氯农药；残留；土壤前言有机氯农药主要包括六六六和DDT（滴滴涕），是历史上最早大规模使用过的高残毒农药，使用时间长，用量大，虽然经过近年的自然降解，土壤环境中的残留量仍十分可观。
1 有机氯农药的生物致毒性有机氯农药自20世纪70年代在全球范围内陆续被禁用，但它们不易分解且具有一定得挥发性和强脂溶性，能通过食物链在生物体（包括人体）中富集，对生态和人类健康造成威胁。
有机氯农药的慢性毒理作用主要表现在影响神经系统、内分泌系统和侵害肝脏、肾脏，可引起肌肉震颤、内分泌紊乱、肝肿大、肝细胞变性和中枢神经系统等病变；不但可能影响本代，而且可能影响后代。
据报道，它们使女性患乳腺癌、子宫癌等生殖器官的恶性肿瘤和子宫内膜疾病的危险明显增加；乳腺脂肪组织及血浆中DDT浓度与乳腺癌有极强的相关性。
流行病研究显示，从事农业工作地人员得脑癌的几率很高。
近年的研究表明，它们在动物体内的代谢产物具有性激素的作用，影响动物的正常生理活动。
2 有机氯农药的使用状况有机氯农药在全球范围内曾被广泛用于农业杀虫和预防控制疾病，是历史上最早大规模使用过的高残毒农药，使用时间长。
用量大。
我国在20世纪50—80年代曾大量生产和使用有机氯农药，到1983年共累计施用六六六约490×10 多t，DDTs约40×10 多t ．1983年我国已经禁止使用。
之后土壤有机氯农药含量不断降低，但是由于有机氯农药具有不易分解、高残留，化学性质稳定的特点和受自然环境条件及耕作方式的制约，因此虽经近二十年的自然降解，环境中的残留量仍十分可观。
3 有机氯农药在土壤环境中的残留土壤有机质能吸附和固定有机氯农药，是环境中有机氯农药的天然汇．土壤中有机氯农药的来源主要包括大气沉降、化学品施用、污泥农用等多种途径．研究表明，有机氯农药在施用过程中约有40％～50％的农药洒落在土壤表层，黏附于植物表面的10％～20％随着挥发和雨水淋洗也会进入大气和土壤．土壤中的残留农药可通过挥发、扩散、质流产生转移，污染大气、地表水体和地下水，并可通过食物链在生物体内富集，最终危及人体健康，因此农药在土壤中的残留是导致环境污染和生物危害的根源，引起了人们高度关注。
DDT污染土壤的修复技术
DDT污染土壤的修复技术黄洋;朱骏;赵维;赵浩;徐炎华【摘要】采用超声-微波协同技术对实际双对氯苯基三氯乙烷(DDT)污染土壤进行修复,考察水相介质、碱浓度、水投加量、微波电功率、反应时间对DDT去除效果的影响.结果表明:这种修复技术可以有效地去除污染土壤中的2,2-双(4-氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷(p,p'-DDT)和二氯二苯二氯代甲烷(p,p'-DDT),降低土壤的毒性.碱性介质的投加更有利于DDT污染土壤毒性的降低,对于20g污染土壤,最佳碱浓度为6 mol/L;最佳水投加量为4 mL;电功率的提高,不仅可以提都p,p'-DDT、p,p'-DDD的去除效果,还可以去p,p'-DDT、p,p'-DDD在降解过程中生成的2,2-双(4-氯苯基)-1,1,1-二氯乙烯(p,p'-DDE);最优反应时间为4 min.%Ultrasound-microwave technique was used to decontaminate dichloro diphenyl trichloroethane (DDT) in the soil.Effects of aqueous media, alkali concentration, water amount added, electrical power of microwave, and reaetion time for DDT removal were studied.It was suggested that the remediation technology could effectively remove p,p'-DDT and p,p'-DDD in the soil and decrease the soil toxicity.The addition of alkalinity could further enhance the toxicity removal in the soil.The optimum alkalinity concentration of 6 mol/L and water amount of 4 mL were used to treat 20 g DDT-contaminated soil with the best operating time of 4 min.With the increasing of electrical power both the removal of the p,p'-DDT, p,p'-DDD could be enhanced and removal of the by-product p ,p'-DDE could be achieved during the degradation of p ,p'-DDT and p ,p'-DDD.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(033)002【总页数】5页(P94-98)【关键词】DDT;修复;土壤【作者】黄洋;朱骏;赵维;赵浩;徐炎华【作者单位】南京工业大学,环境学院,江苏,南京,210009;南京工业大学,环境学院,江苏,南京,210009;南京工业大学,环境学院,江苏,南京,210009;南京工业大学,环境学院,江苏,南京,210009;南京工业大学,环境学院,江苏,南京,210009【正文语种】中文【中图分类】X131.1双对氯苯基三氯乙烷(DDT)是一种典型的有机氯杀虫剂，在防治农业病虫害、提高农业产量中起了不小的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
环境工程学报
Chinese Journal of Environmental Engineering
Vol ． 5 ， No ． 6 Jun． 2 0 1 1
有机质对污染土壤中 DDTs 热脱附行为的影响
王 瑛
1， 2
李
扬
2， 3
பைடு நூலகம்
黄启飞
2*
张增强
1
（ 1． 西北农林科技大学资源环境学院 ， 杨凌 712100 ； 2． 中国环境科学研究院， 北京 100012 ； 3． 重庆交通大学土木土建筑工程学院 ， 重庆 400074 ） p'DDT、 摘 要 采用 2 种不同性质土壤 （ 黑土和棕壤 ） 作为供试土壤， 利用 DDT 农药自配滴滴涕类 （ DDTs， 包括 p， o， p'DDT、 p， p'DDD、 p， p'DDE） 污染土壤。采用热脱附方法， 6 个停留时 研究了原土及去有机质后土壤中 DDTs 在 300 ħ ， 10 、 20 、 30 、 40 和 50 min） 下的去除率以及脱附后土壤中 DDTs 的残留情况。结果表明， 间（ 5 、 有机质的存在能够显著提高 p， p'DDT 在土壤中的脱附效率（ P ＜ 0. 05 ） ， p'DDE 的转化和脱附也有显著影响 。 降低其在土壤中的残留浓度 。 同时， 对 p， o ， p'DDT p ， p'DDD 。 ， DDTs 但是对 和 在土壤的脱附并不存在显著影响 同时 有机质对 在土壤中的去除率影响显著 。 关键词 有机质 热脱附 污染土壤 DDTs 中图分类号 X705 文献标识码 A 9108 （ 2011 ） 06141906 文章编号 1673-
Impact of organic matter on thermal desorption of DDTs in contaminated soils
2 Wang Ying1， 3 Li Yang2，
Huang Qifei2
Zhang Zengqiang1
（ 1． College of Resources and Environment，Northwest A＆F University， Yangling 712100 ，China； 2． Chinese Research Academy of Environmental Sciences，Beijing 100012 ，China； 3． School of Civil and Architectural Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074 ，China）
Abstract Two different soils，black earth and brown earth，were chosen as test samples． They were both mixed with DDT pesticide （ known as DDTs，including p， p'DDT、 o， p'DDT、 p， p'DDD and p， p'DDE ） ． Un5， 10 ， 20 ， 30 ， 40 and 50 min，respectively，thermal desorption der six gradually increase levels of residue times， technology was adopted to study the removal rates and residual concentrations of DDTs in soils at 300 ħ ． The rep'DDT could be significantly enhanced by organic matter． In addition，orsults showed that the removal of p， ganic matter could remarkably influence the transformation and desorption of p， p'DDE． By contrast， it had little impact on the removal of o， p'DDT and p， p'DDD． Moreover，there were significant differences in the removal rates of DDTs in soils before the removal of organic matter and after that． Key words organic matter； thermal desorption； contaminated soils； DDTs 有机氯农药的土壤环境污染问题受到国内外学 ［1 ］ DDT 杀 者的关注， 其中 DDT 污染问题较为突出 ， 虫剂类污染场地是 POPs 污染场地中的主要类型， 目前我国的 DDTs 污染场地主要分布在江苏、 湖南 等地的几十个生产厂家， 虽然目前已经全面停产， 但 是对部分厂家现场取样分析表明， 场地内 DDTs 污 ［2 ］ 污染严重 。 亟需寻找一种能够有 染物浓度较高， 效修复 DDTs 污染场地的修复技术。 目前有关修复 DDTs 污染土壤的方法较多， 包 括植物、 微生物及化学修复等多种修复方法 ， 结果表 明植物（ 包括玉米和紫花苜蓿等） 修复 DDTs 污染土 壤的效率一般在 47. 1% 70. 3% ， 需要较长的修复 ［3 ］ ； DDT 周期 微生物修复技术修复 污染土壤则存在 且修复效 着接种微生物与土著微生物的竞争问题， ［4 ， 5 ］ ， 20% 70% ； 率欠佳 一般在 环境友好型表面活 性剂 Tween80 对 DDTs 的去除率最高为 72% 。此 外， 热脱附作为近年来被广泛用于有机污染物污染 ［710 ］ 。 与其 土壤的修复方法， 在国外成熟度已较高 他技术相比， 热脱附技术有较突出的优点， 如： 可处 污染物去除效率高（ 一般在 理污染 物 范 围 广 泛， 90% 以上） ； 不会造成二次污染， 是一项环保技术。 但热脱附技术对污染物的修复效率会受到土壤特性 ［1113 ］ 。 等的影响 有机质作为土壤中一类重要的有机组分， 大量 研究表明有机质可以影响土壤中有机污染物的浓