生物炭对PFOS在湖泊沉积物中迁移及生物有效性影响的构效特征和机制研究

基本信息
批准号:41201509
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:郭伟
学科分类:
依托单位:华北电力大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:丁晓雯,程家丽,徐卫刚,张璐怡,田永兰,陈中山,张芳娟
关键词:
迁移生物炭沉积物全氟辛烷磺酸生物有效性
结项摘要

The lakes are important water sources and fishing base. Thus, it is vital and significant to the safety of the lake water and aquatic ecosystem health carrying out the study on the fate of organic compounds in water and sediment. Biochar is a key factor to impact the transportation and transformation of organic pollutants in sediment for its strong sorption af?nity for organic contaminants. However, for the heterogeneity of biochar and the different natures of organic pollutants, the effects and mechanism of biochar on the transportation and availability of organic pollutants in lake sediments still need to explore in further. PFOS is a new persistent organic pollutant and has dual characteristics both hydrophobic and hydrophilic, and was concerned in the world due to the potential bioaccumulation and the possible negative impact on the total environment. Biochar, an important organic component in lake sediments or soil, has been the concerned hot spots of environmental chemists. In this study, the effect of biochar derived from different biomass and produced process on the mechanism of PFOS transportation and bioavailability in sediment will be researched. Firstly, biochar will be produced from the different biomass and generating process. Then, some sequencing batch experiments including adsorption and desorption will be implemented between PFOS and biochar, PFOS and sediment contained a certain percentage of biochar respectively. At last, organism enrichment experiment to PFOS in water-sediment system contained biochar will be carried out. At the whole test process, the characteristics of biochar and sediment before and after the adsorption and desorption will be determined with with scanning electron microscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction and NMR structural characterization methods. According to above mentioned study, the relationship between biochar structural composition and performance of PFOS adsorption and desorption will be in-depth understood; the mechanism of the effect of biochar on sediment adsorbing and desorbing PFOS will be better clarified; and the inherent influenced roles of biochar on bioavailability of PFOS will be clear shown. The study is expected to increase the depth of understanding of PFOS fate at the water-sediment interface, and provides an important theoretical basis and technical support for PFOS pollutants control and risk prediction in water environment.

湖泊是重要的水源地和渔业基地,开展湖泊水/沉积物中有机物归趋行为的研究对保障湖泊水体安全和水生态健康具有重要的理论价值和现实意义。生物炭是影响沉积物中有机物迁移转化的关键因子,然而由于生物炭的异质性和有机物特性的差异,生物炭对沉积物中有机物迁移和有效性影响的效果和机理上有所不同,还有深入研究的潜力。本研究以具有疏水和亲水双重特性的有机物PFOS为目标物,以不同来源和产生过程的生物炭为切入点,通过室内模拟的吸附解吸和生物体富集实验,借助扫描电镜、红外光谱、X射线衍射及核磁共振等结构特性表征手段,深入认识生物炭的结构特性对PFOS吸附解吸行为作用影响的机制;阐明生物炭对沉积物中PFOS吸附性能和解吸迟滞效应影响的机理;揭示生物炭对沉积物PFOS生物有效性影响的内在规律。本研究有望提高水-沉积物界面PFOS迁移转化的机制认识的深度,为水环境中PFOS污染物的控制和治理提供重要的理论依据和技术支撑

项目摘要

湖泊是重要的水源地和渔业基地,开展湖泊水-沉积物界面有机污染物归趋的研究对湖泊的保护至关重要。本研究以我国生产使用量较大、毒性危害较强、在湖泊水环境赋存较多的全氟化合物PFOS为目标有机污染物,以影响水沉积物界面有机物迁移转化的关键因素生物炭为切入点,探讨不同热解温度下的生物炭对水-沉积物界离子型化合物PFOS迁移转化和生物有效性特征的影响。研究表明,高温显著改善了生物炭的芳香结构、孔隙和表面积,吸附量随着温度的升高而增加,PFOS符合伪二动力学和Freundlich等温模型 (R2> 0.93),PFOS的吸附作用机制为疏水和静电作用,生物炭的添加有助于沉积物中PFOS稳定并降低PFOS的生物富集作用,生物炭可以很好应用在湖泊沉积物有机污染的修复。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
3

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
4

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

郭伟的其他基金

批准号:51675030
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:41903011
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200421
批准年份:2012
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81071976
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:51871010
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61401377
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700796
批准年份:2007
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41501481
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61374088
批准年份:2013
资助金额:79.00
项目类别:面上项目
批准号:51405063
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31171416
批准年份:2011
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30471898
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:31471383
批准年份:2014
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:21207120
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60472052
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:41461071
批准年份:2014
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:10577007
批准年份:2005
资助金额:19.00
项目类别:联合基金项目
批准号:31572333
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:51878446
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81172318
批准年份:2011
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:51575379
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21503014
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21706200
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61773139
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30801137
批准年份:2008
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51872252
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:31671534
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50875183
批准年份:2008
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:30940070
批准年份:2009
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41873072
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41301007
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10901031
批准年份:2009
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31860170
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:40861018
批准年份:2008
资助金额:27.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:60675038
批准年份:2006
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:50705050
批准年份:2007
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61175107
批准年份:2011
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:39670786
批准年份:1996
资助金额:11.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

生物炭输入对黄土中硫迁移转化和植物有效性的影响及其作用机制

批准号:21467013
批准年份:2014
负责人:赵保卫
学科分类:B0605
资助金额:52.00
项目类别:地区科学基金项目
2

湖泊沉积物可溶性有机氮衰减特征及生物有效性

批准号:41173118
批准年份:2011
负责人:王圣瑞
学科分类:D0707
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
3

物理和生物扰动对湖泊沉积物-水界面微环境与磷再生及迁移的影响

批准号:40730528
批准年份:2007
负责人:范成新
学科分类:D0711
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
4

影响重金属生物有效性的湖泊沉积物中氮硫生物转化过程

批准号:41071313
批准年份:2010
负责人:肖琳
学科分类:D0708
资助金额:40.00
项目类别:面上项目