土壤中聚乙烯和聚苯乙烯微塑料对多环芳烃的吸附行为和机理分析

摘要：

本研究旨在探讨微塑料对土壤基质中16种多环芳烃(PAHs)吸附的影响.通过批实验考察了 PAHs在聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)微塑料上的吸附过程,系统地评价了 pH和腐殖酸(HA)浓度等环境因素对微塑料吸附土壤PAHs的影响.结果表明,微塑料对土壤中PAHs的吸附动力学符合准二级动力学模型,且Freundlich模型对吸附结果的拟合程度(R2=0.9868～0.9931)明显高于Langmuir模型(R2=0.8638～0.8927),说明微塑料对PAHs的吸附过程主要为化学吸附.通过吸附热力学计算的ΔH均为正值,ΔG为负值,表明微塑料对土壤PAHs的吸附是自发的吸热过程.pH和HA对PE和PS微塑料吸附PAHs的影响显著,PE和PS微塑料对PAHs的吸附量分别在pH=5.0和pH=7.0时达到峰值;腐殖酸浓度的增加抑制了 PAHs在PE微塑料上的吸附,吸附量从9363.95 ng·g-1降到4877.42 ng·g-1,但促进了 PAHs在PS微塑料上的吸附,吸附量从9422.71 ng·g-1增加到13259.73 ng·g-1,这表明PAHs对腐殖酸的亲和力高于对PE微塑料的亲和力.微塑料对土壤PAHs的吸附主要与静电作用、π-π作用和疏水作用有关.

关键词：微塑料、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、吸附行为、吸附机理、农田土壤、多环芳烃(PAHs)

所属期刊栏目：42

分类号：X53;X131.3(土壤污染及其防治)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）No.2014CB441106

在线出版日期：2023-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：232-244