不同种类活性炭对沉积物中六氯苯掩蔽效应的研究
由于工业、农业及生活污水的大量排放，水体受到污染，导致沉积物中污染物种类繁多, 判断其中致毒物质的主要来源对于水质管理和污染控制具有重要意义。美国环保署发布的毒性识别评估(TIE)指导文件，已经被广泛用于鉴定沉积物的毒性来源，在毒性鉴别步骤中利用活性炭掩蔽有机物的毒性，重金属和氨氮的毒性分别用阳离子交换树脂和沸石来掩蔽，通过对不同种类毒性的排除，对照待测沉积物和人工沉积物的实验结果从而进行毒性鉴别。本文着重研究不同种类活性炭对于沉积物中有机物的掩蔽效果，对掩蔽有机物毒性的掩蔽剂进行优选，目标有机物选取六氯苯，属于持久性有机污染物之一，通过底栖生物摇蚊进行生物毒性测试，从而得出添加占沉积物质量25%的椰壳活性炭后对沉积物中的六氯苯的掩蔽效应最好。本实验对于我国沉积物TIE实验具有指导作用。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1试验材料 2
1.1.1受试生物2
1.1.2活性炭 3
1.1.3化学试剂及仪器 3
1.1.4其他材料 3
1.2试验方法 3
1.2.1人工沉积物的制备 3
1.2.2 活性炭的处理 4
1.2.3伸展摇蚊的繁育 4
1.2.3生物测试 4
1.3统计方法 4
2 结果与分析 4
2.1不同种类活性炭对不同浓度六氯苯的掩蔽效应 4
2.1.1 椰壳活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 5
2.1.2 果壳活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 5
2.1.3 木质活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 6
2.1.4 煤质活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 6
3 讨论7
3.1试验结果讨论7
3.2试验误差讨论8
致谢8
参考文献8
不同种类活性炭对沉积物中六氯苯掩蔽效应的研究
植保121班 赵雅蓉
引言
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
沉积物作为水环境中重要的组成部分，污染情况越来越严峻。沉积物是众多污染物在自然水体中迁移转化的载体、归宿和蓄积库[1]。水体受到氨氮、重金属、有机物三大类污染物的污染后，通过物理化学吸附转移至沉积物中，使沉积物严重污染，关于沉积物的毒性评价，上世纪80年代，美国颁布了废水TIE，在此基础上于2007年美国环保署发布了毒性识别评估(TIE)指导文件，用于鉴定沉积物毒性来源，1992年联合国环境规划署(UNEP)、联合国教科文组织(UNESCO)和世界卫生组织(WHO)共同制定的最新的水体沉积物水质评价指南[2]。该方法以生物毒性试验为基础，综合运用各种物理化学实验方法，以及相关性分析和数理统计等各种分析方法，通常被用来鉴别成分不明的沉积物样本的致毒原因，既能很好地确定造成沉积物污染的有毒物质的种类和浓度，又能很好地阐明有毒物质浓度与生物效应之间的关系，是一种较为理想的沉积物毒性评估方法[3]。我国在沉积物毒性鉴别评估方面的研究起步较晚，对于TIE的运用实例较少，现行水体和沉积物环境质量标准多是参照发达国家的数据，可能不当或过当保护了我国水生生物及水生态环境，另外，我国在水体沉积物的研究主要集中在受试生物的筛选，试验条件的控制，污染物质量基准的制定，毒性测试技术的完善和化学分析方法的选择等方面，有关污染沉积物毒性鉴别技术目前还没有系统地开展研究。TIE方法在鉴别有机物毒性时需要活性炭进行掩蔽其毒性，结合其他污染物的掩蔽剂掩蔽其毒性，通过不同种类污染物毒性排除，并对照待测沉积物与人工沉积物的结果来进行毒性鉴定，因此选择合适的活性炭种类及其用量有助于科学合理地进行毒性鉴别，并且可以有效节约时间、经济成本。
沉积物对六氯苯具有吸附和解吸作用，解吸基本是快速过程,长期的慢速解吸释放出来的量并不明显,大部分仍残留于沉积物中，这种不可逆吸附效应与沉积物中有机质含量有关。
六氯苯（hexachlorobenzene，HCB）分子式为C6Cl6，纯品为无色细针状或小片状晶体，工业品为淡黄色或淡棕色晶体。不溶于水，溶于乙醚、氯仿、苯等多数有机溶剂，辛醇/水分配系数为5.73，进入水体后极易吸附到沉积物中并长期存在，蓄积其中的HCB可能对栖息于沉积物中的生物产生不良影响。许多国家于25年前限制或禁止生产 HCB 和其他活性较高的有机氯农药的中间产物或终产物[4]，由于HCB 具有持久性和难降解性，可能会在农药中或在一些化学过程中作为副产物产生，而被排放到环境中。国内学者曾报道从城市河流水体、底泥和自来水中均检测出较高浓度的 HCB[5]，污染十分严重。HCB作为一种可持续有机污染物,可以在水体、土壤和沉积物等环境介质中存留数年甚至数十年或更长的时间，给我国的生态环境产生潜在的危害和长期影响。目前关于 HCB 毒性研究主要集中在高等动物以及啮齿类动物等上，对环境中底栖生物尤其是淡水底栖生物毒性效应研究较少。
伸展摇蚊(Chironomus riparius）属于摇蚊科、双翅目长角亚目
(Diptera: Nematocera)。摇蚊科的幼虫生物量约占底栖生物量的70%80%,是种类多、分布广、生物量大的淡水底栖动物类群之一[6]。摇蚊不同种属之间的生态要求和生活习性多种多样，对环境因子的敏感性使得它们成为水环境监测的优良指示生物[78]。摇蚊是一类变态昆虫，整个生命周期经历卵、幼虫、蛹及成虫4个阶段。幼虫阶段在其生活史中时间最长，占据整个生命周期的90%。幼虫在成蛹前经历3次蜕皮，共4个龄期，此阶段主要在水体沉积物中完成，与沉积物直接接触时间较长，所以摇蚊幼虫是底栖动物的代表性生物之一。其实验周期短、敏感以及可检测性状多，可以用于检测沉积物的生物毒性，也是美国国家环境保护局(USEPA)和欧盟推荐的生物毒性测试物种[9]。
活性炭是一类具有巨大的表面积(通常>800m2/g)、丰富的孔隙结构(一般孔积>0.6cc/g)、同时含有多种表面化学官能团的、呈疏水性的非纯型、具复杂结构的碳质吸附剂[10]。由于不同种类的活性炭的比表面积、比孔容积及孔径分布不同，它们的吸附性能存在很大的差异。不同种类活性炭对沉积物中的有机物掩蔽效应也不同，选择合适种类及用量的活性炭有助于提高实验效率，减少成本。活性炭吸附主要为物理吸附，它对于沉积物中有机物的掩蔽效应利用的就是活性炭对于有机物的吸附作用，当沉积物与活性炭混合后，活性炭将有机物吸附，使其固定在沉积物与活性炭的混合物中，从而无法对沉积物及上覆水中的生物造成毒性。
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摘要1
关键词1
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Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1试验材料 2
1.1.1受试生物2
1.1.2活性炭 3
1.1.3化学试剂及仪器 3
1.1.4其他材料 3
1.2试验方法 3
1.2.1人工沉积物的制备 3
1.2.2 活性炭的处理 4
1.2.3伸展摇蚊的繁育 4
1.2.3生物测试 4
1.3统计方法 4
2 结果与分析 4
2.1不同种类活性炭对不同浓度六氯苯的掩蔽效应 4
2.1.1 椰壳活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 5
2.1.2 果壳活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 5
2.1.3 木质活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 6
2.1.4 煤质活性炭对沉积物中六氯苯的掩蔽效应 6
3 讨论7
3.1试验结果讨论7
3.2试验误差讨论8
致谢8
参考文献8
不同种类活性炭对沉积物中六氯苯掩蔽效应的研究
植保121班 赵雅蓉
引言
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
沉积物作为水环境中重要的组成部分，污染情况越来越严峻。沉积物是众多污染物在自然水体中迁移转化的载体、归宿和蓄积库[1]。水体受到氨氮、重金属、有机物三大类污染物的污染后，通过物理化学吸附转移至沉积物中，使沉积物严重污染，关于沉积物的毒性评价，上世纪80年代，美国颁布了废水TIE，在此基础上于2007年美国环保署发布了毒性识别评估(TIE)指导文件，用于鉴定沉积物毒性来源，1992年联合国环境规划署(UNEP)、联合国教科文组织(UNESCO)和世界卫生组织(WHO)共同制定的最新的水体沉积物水质评价指南[2]。该方法以生物毒性试验为基础，综合运用各种物理化学实验方法，以及相关性分析和数理统计等各种分析方法，通常被用来鉴别成分不明的沉积物样本的致毒原因，既能很好地确定造成沉积物污染的有毒物质的种类和浓度，又能很好地阐明有毒物质浓度与生物效应之间的关系，是一种较为理想的沉积物毒性评估方法[3]。我国在沉积物毒性鉴别评估方面的研究起步较晚，对于TIE的运用实例较少，现行水体和沉积物环境质量标准多是参照发达国家的数据，可能不当或过当保护了我国水生生物及水生态环境，另外，我国在水体沉积物的研究主要集中在受试生物的筛选，试验条件的控制，污染物质量基准的制定，毒性测试技术的完善和化学分析方法的选择等方面，有关污染沉积物毒性鉴别技术目前还没有系统地开展研究。TIE方法在鉴别有机物毒性时需要活性炭进行掩蔽其毒性，结合其他污染物的掩蔽剂掩蔽其毒性，通过不同种类污染物毒性排除，并对照待测沉积物与人工沉积物的结果来进行毒性鉴定，因此选择合适的活性炭种类及其用量有助于科学合理地进行毒性鉴别，并且可以有效节约时间、经济成本。
沉积物对六氯苯具有吸附和解吸作用，解吸基本是快速过程,长期的慢速解吸释放出来的量并不明显,大部分仍残留于沉积物中，这种不可逆吸附效应与沉积物中有机质含量有关。
六氯苯（hexachlorobenzene，HCB）分子式为C6Cl6，纯品为无色细针状或小片状晶体，工业品为淡黄色或淡棕色晶体。不溶于水，溶于乙醚、氯仿、苯等多数有机溶剂，辛醇/水分配系数为5.73，进入水体后极易吸附到沉积物中并长期存在，蓄积其中的HCB可能对栖息于沉积物中的生物产生不良影响。许多国家于25年前限制或禁止生产 HCB 和其他活性较高的有机氯农药的中间产物或终产物[4]，由于HCB 具有持久性和难降解性，可能会在农药中或在一些化学过程中作为副产物产生，而被排放到环境中。国内学者曾报道从城市河流水体、底泥和自来水中均检测出较高浓度的 HCB[5]，污染十分严重。HCB作为一种可持续有机污染物,可以在水体、土壤和沉积物等环境介质中存留数年甚至数十年或更长的时间，给我国的生态环境产生潜在的危害和长期影响。目前关于 HCB 毒性研究主要集中在高等动物以及啮齿类动物等上，对环境中底栖生物尤其是淡水底栖生物毒性效应研究较少。
伸展摇蚊(Chironomus riparius）属于摇蚊科、双翅目长角亚目
(Diptera: Nematocera)。摇蚊科的幼虫生物量约占底栖生物量的70%80%,是种类多、分布广、生物量大的淡水底栖动物类群之一[6]。摇蚊不同种属之间的生态要求和生活习性多种多样，对环境因子的敏感性使得它们成为水环境监测的优良指示生物[78]。摇蚊是一类变态昆虫，整个生命周期经历卵、幼虫、蛹及成虫4个阶段。幼虫阶段在其生活史中时间最长，占据整个生命周期的90%。幼虫在成蛹前经历3次蜕皮，共4个龄期，此阶段主要在水体沉积物中完成，与沉积物直接接触时间较长，所以摇蚊幼虫是底栖动物的代表性生物之一。其实验周期短、敏感以及可检测性状多，可以用于检测沉积物的生物毒性，也是美国国家环境保护局(USEPA)和欧盟推荐的生物毒性测试物种[9]。
活性炭是一类具有巨大的表面积(通常>800m2/g)、丰富的孔隙结构(一般孔积>0.6cc/g)、同时含有多种表面化学官能团的、呈疏水性的非纯型、具复杂结构的碳质吸附剂[10]。由于不同种类的活性炭的比表面积、比孔容积及孔径分布不同，它们的吸附性能存在很大的差异。不同种类活性炭对沉积物中的有机物掩蔽效应也不同，选择合适种类及用量的活性炭有助于提高实验效率，减少成本。活性炭吸附主要为物理吸附，它对于沉积物中有机物的掩蔽效应利用的就是活性炭对于有机物的吸附作用，当沉积物与活性炭混合后，活性炭将有机物吸附，使其固定在沉积物与活性炭的混合物中，从而无法对沉积物及上覆水中的生物造成毒性。
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