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活性炭吸附氯化苦
文章作者:韩研网络部 更新时间:2018-7-12 15:06:37

  活性炭吸附氯化苦,活性炭具有吸附能力,可用于增强土壤中农药等挥发性有机污染物的隔离作用。氯化苦是许多水果和蔬菜作物生产的重要土壤熏蒸剂,但必须尽量减少其排放,以减少排放风险和空气污染。本研究的目的是确定活性炭吸附氯化苦的能力以及活性炭修复土壤对氯化苦排放,土壤气相浓度,土壤降解和氯化苦生物活性控制土壤害虫的影响。

  活性炭是一种富含碳的多孔材料,通过特殊方法生产活化其作为土壤改良剂,其预期用途而区别于其他炭。这类活性炭是通过在有限或无氧条件下加热有机物质来生产的。一些研究表明,土壤中的活性炭可以增强有机污染物的隔离作用。例如,活性炭修正案能够将莠去津固定在受污染的土壤中。此外,活性炭可用作土壤改良剂,以减少西玛嗪对水生环境的潜在环境风险,草甘膦,(4-氯-2-甲基苯氧基)乙酸(MCPA),2,4-二氯苯氧基)乙酸(2,4-D)和乙草胺。一些研究表明,在低温下产生的特制活性炭,如果在土壤正确应用,可用于延长农药的效果,同时控制它们的潜在污染是有用的。

  氯化苦具有快速扩散通过农业土壤和选择性毒性到土壤传播的病原体,杂草和害虫。对于其广泛的杀生物性质,氯化苦今天用作植物前土壤熏蒸剂主要在高值园艺作物如草莓,辣椒和蔬菜。氯化苦也已被确定为甲基溴的可接受替代品,由于其对平流层臭氧的影响,甲基溴被逐步淘汰为土壤熏蒸剂。然而,由于其高挥发性,氯化苦在施用于土壤后易受快速排放损失。与其他熏蒸剂一样,高水平的氯化苦排放可能危及人体健康,也会导致空气中挥发性有机化合物对空气质量产生不利影响。氯化苦是一种强大的眼睛刺激物,其作用在暴露后随时间减少。吸入氯化苦引起危险,长时间接触会导致呼吸困难。据报道,氯化苦可诱导人视网膜色素上皮细胞内质网应激。

  活性炭中的氯化苦降解

  进行实验室孵育实验以确定活性炭修正对氯化苦降解的影响。用活性炭以0,2和5%(w/w)的比率修正12.5%含水量(w/w)的土壤。将8克改良的土壤置于20mL透明顶空小瓶中,向每个小瓶中加入5μL含有150g L-1氯化苦的乙酸乙酯。土壤中氯化苦的初始浓度为93.75μgg -1。在熏蒸施用后立即用铝盖和特氟隆面隔膜密封小瓶。然后将处理过的小瓶倒置并置于30℃的培养箱中。在孵育1,3,5,7和10天后,从培养箱中取出来自每个处理的三个重复样品并立即储存在-80℃直至氯化苦浓度分析。使用与土壤样品相同的方法从土壤样品中提取和分析氯化苦以进行残留物测定。

  图1.吸附配置。

  活性炭吸附实验

  将0.15g活性炭或生物炭称入20ml透明顶空小瓶中。将三次重复(每次总共6个小瓶)放入容器中。容器由两个不锈钢圆柱形盒子构成,每个15厘米内径和4厘米高(图1)。将5mL纯氯化苦液体注入20ml透明顶空小瓶中并放入容器中以产生饱和蒸气相。将小瓶放入容器后,用铝带密封容器。然后将容器置于温度稳定在30℃的培养箱中。孵育3,6,9,12和24小时后,从培养箱中取出容器。打开容器并在通风橱中通风约30分钟。然后使用与已经描述的相同的方法分析活性炭炭或生物炭。

  图2.活性炭和生物炭上氯化苦的吸附量。

  活性炭对氯化苦的吸附能力

  吸附在活性炭或者生物炭上的氯化苦量随着时间的增加而增加(图2)。在培养9小时后,氯化苦吸附到活性炭上的量没有显着变化。本研究中使用的活性炭的最大吸附容量小于5mg氯化苦g-1。相反,吸附在生物炭上的氯化苦的吸附量为188mg氯化苦g-1在孵育后24小时,这显着高于活性炭。氯化苦遇到活性炭时必须同时发生吸附和降解。氯化苦动力学吸附到活性炭上的量是吸附和降解之间的平衡。在活性炭或未知组分的功能表面基团与氯化苦完全反应后,吸附在活性炭上氯化苦量可达到稳定的最大值,氯化苦在实验中保持饱和状态。

  总之,活性炭对土壤的修正减少了氯化苦的排放。通过与活性炭的功能性表面基团反应,加入活性炭可以加速氯化苦的降解。土壤气相中的氯化苦浓度降低,特别是在土壤顶部5cm处,本研究表明,当活性炭修正率小于1%(按重量计)时,对病原体和线虫控制没有负面影响。因此,作为肥料或减少氯化苦排放的方法,建议将活性炭修正率1%用于将用氯化苦熏蒸的油田。这些发现将有助于建立活性炭在土壤熏蒸中的使用指南。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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