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关键词：
羟基多环芳烃,城市居民,农村居民,尿液,太原市
发表时间：
2013-03-12 11:02:23
摘要:碳纳米材料是当前环境领域关注的热点之一． 本研究以菲为模型污染物，以Tenax TA 树脂为助解吸剂，研究了菲在4 种碳纳米管上的非生物解吸动力学以及碳纳米管理化性质对菲解吸的影响机理． 结果表明，当老化60 d，碳纳米管上菲初始吸附量为578 mg·kg － 1 时，解吸30 d后菲累积解吸量随时间变化不明显，解吸35 d 后碳纳米管上菲的解吸率为14． 28% ～ 50． 71%，因此菲在碳纳米管上存在不可逆迟滞解吸效应． 菲在碳纳米管上的解吸符合三相一级解吸动力模型，包括快解吸、慢解吸以及极慢解吸三部分，其中快解吸部分所占比例较小( 1% ～3%) ，慢解吸部分( 16% ～ 54%) 和极慢解吸部分( 43% ～ 83%) 所占比例相对较大，4种碳纳米管上菲累积解吸量与慢解吸部分呈显著正相关( p ＜ 0． 01) ; 菲累积解吸量与碳纳米管比表面积和中孔孔容呈显著负相关( p ＜ 0． 05) ，与碳纳米管粒径呈显著正相关( p ＜ 0． 05) ． 本研究表明比表面积较大的碳纳米管能显著降低环境中有机污染物的生物有效性．
碳纳米管( carbon nanotubes，CNTs) 是一种新型的碳质材料，包括单壁碳纳米管( SWCMT) 和多壁碳纳米管( MWCNT) ，因其具有特殊的理化性质而被广泛应用于电子设备、光学设备和生物医学设备
生产等方面( Colvin，2003) ． 随着碳纳米材料的广泛使用，越来越多的碳纳米管将进入环境，进而影响污染物的迁移转化作用． 而且由于碳纳米管具有较大的比表面积和较强的疏水性，对环境中有机污染物有较强的吸附作用，所以可将其作为超级吸附剂来降低环境中有机污染物的生物有效性( Long
et al． ，2001; Ji et al． ，2009; Bui et al． ，2010; Huet al． ，2011) ． Long 等( 2001) 研究了碳纳米管对二英的吸附，发现碳纳米管对水体中二英的去除效果远远强于黑碳．
碳纳米管对环境中污染物强烈的吸附/解吸作用会显著影响污染物在环境中的存在形态，迁移转
化规律以及生物有效性( Lu et al． ，2005; Fergusonet al． ，2008; Pan et al． ，2008) ． 目前，有关碳纳米管对疏水性有机污染物( Hydrophobic organic chemicals，HOCs) 吸附/解吸作用的影响研究主要集中于吸附过程( Lu et al． ，2005; Yang et al． ，2006; 曹德峰等，2010) ，有关HOCs 在碳纳米管上的解吸行为研究相对较少( Yang and Xing，2007;庄晓艳等，2009) ． Yang 等( 2007) 研究了碳纳米管上多环芳烃类有机污染物的吸附解吸过程，5 d 的吸附、解吸平衡实验结果表明碳纳米管上多环芳烃不存在显著迟滞解吸效应． 庄晓艳等( 2009) 在同样的实验条件下得到碳纳米管上阿特拉津不存在显著迟滞解吸效应． 但目前还未见有关长时间老化后碳纳米管上HOCs 解吸作用的研究报道． 污染物在碳纳米管上的吸附/解吸迟滞效应将显著影响污染物的生物有效性以及环境风险．
Tenax TA 树脂对疏水性有机污染物有很强的吸附作用，被广泛应用于有机污染物的吸附-解吸机
理研究( Kukkonen et al． ，2003; Oleszczuk 2008;Yang et al． ，2010) ． Tenax TA 可强效吸附从吸附质上解吸下来的疏水性有机污染物，使水相有机污染物始终保持接近零的浓度( Gomez-Lahoz et al． ，2005) ． 因此，当以Tenax TA 为辅助解吸剂时，能得到有机污染物的最大非生物解吸率，而且由于Tenax TA 漂浮在水面上并容易吸附在瓶壁上，从而可以实现Tenax TA 与碳纳米管的分离．
因此，本研究以菲为模型污染物，以Tenax TA为助解吸剂，研究4 种多壁碳纳米管上吸附菲的非
生物解吸行为，重点考察了菲的解吸动力学和碳纳米管理化性质对菲解吸作用的影响，为研究碳纳米
管对多环芳烃等有机污染物生物有效性和环境行为的影响提供理论依据，并为碳纳米管应用于环境有机污染的治理提供科学依据．
生产等方面( Colvin，2003) ． 随着碳纳米材料的广泛使用，越来越多的碳纳米管将进入环境，进而影响污染物的迁移转化作用． 而且由于碳纳米管具有较大的比表面积和较强的疏水性，对环境中有机污染物有较强的吸附作用，所以可将其作为超级吸附剂来降低环境中有机污染物的生物有效性( Long
et al． ，2001; Ji et al． ，2009; Bui et al． ，2010; Huet al． ，2011) ． Long 等( 2001) 研究了碳纳米管对二英的吸附，发现碳纳米管对水体中二英的去除效果远远强于黑碳．
碳纳米管对环境中污染物强烈的吸附/解吸作用会显著影响污染物在环境中的存在形态，迁移转
化规律以及生物有效性( Lu et al． ，2005; Fergusonet al． ，2008; Pan et al． ，2008) ． 目前，有关碳纳米管对疏水性有机污染物( Hydrophobic organic chemicals，HOCs) 吸附/解吸作用的影响研究主要集中于吸附过程( Lu et al． ，2005; Yang et al． ，2006; 曹德峰等，2010) ，有关HOCs 在碳纳米管上的解吸行为研究相对较少( Yang and Xing，2007;庄晓艳等，2009) ． Yang 等( 2007) 研究了碳纳米管上多环芳烃类有机污染物的吸附解吸过程，5 d 的吸附、解吸平衡实验结果表明碳纳米管上多环芳烃不存在显著迟滞解吸效应． 庄晓艳等( 2009) 在同样的实验条件下得到碳纳米管上阿特拉津不存在显著迟滞解吸效应． 但目前还未见有关长时间老化后碳纳米管上HOCs 解吸作用的研究报道． 污染物在碳纳米管上的吸附/解吸迟滞效应将显著影响污染物的生物有效性以及环境风险．
Tenax TA 树脂对疏水性有机污染物有很强的吸附作用，被广泛应用于有机污染物的吸附-解吸机
理研究( Kukkonen et al． ，2003; Oleszczuk 2008;Yang et al． ，2010) ． Tenax TA 可强效吸附从吸附质上解吸下来的疏水性有机污染物，使水相有机污染物始终保持接近零的浓度( Gomez-Lahoz et al． ，2005) ． 因此，当以Tenax TA 为辅助解吸剂时，能得到有机污染物的最大非生物解吸率，而且由于Tenax TA 漂浮在水面上并容易吸附在瓶壁上，从而可以实现Tenax TA 与碳纳米管的分离．
因此，本研究以菲为模型污染物，以Tenax TA为助解吸剂，研究4 种多壁碳纳米管上吸附菲的非
生物解吸行为，重点考察了菲的解吸动力学和碳纳米管理化性质对菲解吸作用的影响，为研究碳纳米
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