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阴离子表面活性剂在土壤中的吸附增加

发布日期: 2022-06-01 00:00:00 来源: 翊成网络g 点击:

影响表面活性剂在土壤上的吸附因素有很多,包括表面活性剂的结构、外部环境条件以及土壤的理化性质等。

研究表明,随着表面活性剂碳链长度的增加,其在土壤胶体上的吸附也增加,这可能是由于较长的碳链降低了表面活性剂临界胶束浓度(CMC)。对于聚氧乙烯类非离子表面活性剂,随着聚氧乙烯链长的增加,其在土壤上的吸附减少,这可能和聚氧乙烯链增加使得非离子表面活性剂在溶液中溶解度增加有关。随着土壤溶液pH的降低,由于土壤中有机质、铁锰氧化物或高岭土等的存在,土壤表面正电荷和氢氧基团将增加,因而非离子及阴离子表面活性剂在土壤中的吸附增加。

增加温度可增加离子型表面活性剂的溶解度,因而其从溶液中逃逸的倾向性减少,导致在土壤颗粒表面的吸附量降低。相反,由于增加温度可降低非离子表面活性剂的溶解度,因而在土壤颗粒表面的吸附量趋于增加。

由于阳离子表面活性剂主要通过离子交换吸附在土壤界面上,因而阳离子交换容量高的土壤对阳离子表面活性剂的吸附较多。土壤中的无机盐对表面活性剂在土壤中的吸附有较重要的影响。Liu等研究表明增加土壤中无机盐的含量,可以增加表面活性剂的吸附,这可能是因为一方面较高浓度的无机盐压缩土壤粒子表面的扩散双电层,降低了土壤颗粒表面电荷,使得表面活性剂较容易接近并吸附在土壤表面,另一方面,无机盐降低表面活性剂CMC也可能导致吸附量增加。由于二价阳离子可与阴离子表面活性剂形成沉淀,因此将直接导致阴离子表面活性剂在土壤上吸附的增加。


表面活性剂


此外,Kibbey等研究发现,对于混合表面活性剂来说,在较低的总表面活性剂浓度下,CMC较高的表面活性剂在土壤上的吸附占据优势,在适中的总表面活性剂浓度下,CMC较低的表面活性剂在土壤上的吸附占据优势,在较高的总表面活性剂浓度下,各表面活性剂在土壤上的吸附量与最初溶液中的表面活性剂组成接近。表面活性剂在土壤中的吸附极大地影响其在土壤中的移动性,同时也影响土壤微生物对表面活性剂的降解。相关研究表明,表面活性剂在土壤中的吸附系数与其生物降解之间存在负相关。

近年来,由于部分工业和生活废水被用来农田灌溉,土壤污染趋于严重,表面活性剂对其他有机污染物的增溶洗脱及增强吸附现象日益得到重视。表面活性剂与土壤中的有机污染物主要有以下几种作用方式:1)表面活性剂与有机污染物争夺土壤表面吸附位。这种竞争吸附的结果可导致有机污染物在土壤上吸附量的减少,从而增加了有机污染物在土壤溶液中的浓度。2)吸附于土壤上的有机污染物被溶入表面活性剂胶束中,从而增加有机污染物在土壤溶液中的溶解度。这两点体现为表面活性剂的增溶作用。3)由于表面活性剂的两亲特性,吸附在土壤上的表面活性剂可以通过憎水基团进一步吸附有机污染物,即有机污染物在土壤上形成第二层吸附,这将增加有机污染物在土壤上的吸附量。4)有些表面活性剂在土壤上吸附后可以分散土壤胶体,使得土壤表面积增加,吸附位增多,从而可能增加有机污染物的吸附量。第3和4点表现为表面活性剂的增强吸附作用。表面活性剂与土壤中污染物的相互作用极大地影响了污染物在土壤中的运移和降解特性,因而深入了解它们之间的相互作用机理具有非常重要的现实意义。


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