消落带土壤黑碳在多环芳烃和有机氯农药归趋中的作用及机制

消落带作为水质安全的最后一道屏障，可拦截库周大量污染物质，减少水库污染，其中消落带土壤发挥着重要作用。土壤中黑碳的强吸附性，可显著影响污染物的环境行为。消落带独特的土壤水热条件可使土壤黑碳性质结构发生深刻改变，从而影响其对污染物的吸附解吸行为，最终改变污染物的迁移归趋。项目选择丹江口库区的消落带为研究区域，分离提取土壤黑碳，运用吸附解吸平衡试验研究消落带土壤黑碳对有机氯农药和多环芳烃的吸附解吸特征，利用现代光谱学和表面分析技术，明确土壤黑碳的异质性，着重从表面化学的角度揭示土壤黑碳与上述两种污染物相互作用的微观分子机制，在此基础上通过室内模拟试验阐明消落带以水热为主的关键因子及其耦合作用对土壤黑碳固定释放污染物过程的影响。研究成果可为客观评价该区上述两种有机污染物在环境中的迁移、归趋及制定合理的控制治理措施提供科学依据。

消落带作为水质安全的最后一道屏障，可拦截库周大量污染物质，减少水库污染，其中消落带土壤发挥着重要作用。土壤黑碳在污染物的归趋中发挥着重要作用。本项目选择丹江口库区的消落带为研究区域，研究了消落带土壤BC对有机氯农药和多环芳烃的吸附解吸特征环境条件对土壤BC固定释放污染物的影响。重要研究结果如下：1）动力学研究表明：消落带土壤BC对菲的吸附解吸均可分为快速和慢速两个过程，拟二阶动力学方程可很好的拟合整个吸附解吸过程；2）Freundlich模型可很好的拟合土壤BC对菲的吸附解吸过程。土壤BC对菲的吸附解吸是非线性的多层吸附，且存在解吸滞后现象；3）土壤BC对菲的吸附解吸是一个复杂的过程。分配作用在整个吸附过程中占据主导地位，当浓度较低时为表面吸附作用，而浓度较高时，分配作用起主要作用；4）环境条件的影响研究表明：随pH的增加，吸附解吸呈现先增加后降低的趋势，且在pH为5时达到最大量；随Ca2+增加，吸附解吸呈现先增加后降低的趋势；长期淹水后BC的吸附能力大于未淹水BC，且解吸滞后系数（HI）变化不大。这些研究成果可为客观评价该区上述两种有机污染物在环境中的迁移、归趋及制定合理的控制治理措施提供科学依据。