摘要 工業(yè)染料的污染有害于土壤生態(tài),非離子表面活性劑對染料的脫附力高但在土壤中的殘留率也高,陰離子表面活性劑對非陽離子染料的脫附力低但在土壤中的殘留率也低。 將二者復配可以保留各自的優(yōu)點,而集二者結構特征為一身的陰非離子表面活性劑對土壤中染料的洗脫作用以及修復土壤作用尚待探究。 本實驗以甲基橙和茜素紅分別構建疏/親水性染料的污染土壤模型,以經(jīng)典的陰非離子表面活性劑十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉(SLES)為對照,研究一種新型陰非離子表面活性劑壬基環(huán)己醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(NCEO5S)和對污染土壤中的染料洗脫作用。 結果表明,pH=8,污染土壤與NCEO5S固液質量比為1∶10(g/g),25 ℃下質量分數(shù)1%的NCEO5S溶液對污染土壤中甲基橙和茜素紅的去除率分別可達94. 34%、97. 66%,而相同條件下的SLES溶液對2種土壤中污染物的去除率分別為88. 61%和91. 23%。 NCEO5S表現(xiàn)出了比SLES略微優(yōu)異的洗脫污染土壤中染料的能力,而且殘留量較低。
關鍵詞 壬基環(huán)己醇聚氧乙烯醚硫酸鈉;十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉;染料;土壤;洗脫
中圖分類號:O647 文獻標識碼:A 文章編號:1000-0518(2025)02-0230-08
紡織工業(yè)中排放泄漏的許多合成染料是有害有機污染物,包括陽離子染料如亞甲基藍、結晶紫和羅丹明B(RhB)[1-2],以及陰離子染料如亞甲基橙、剛果紅和茜素紅等[3-4]。 大部分染料具有穩(wěn)定的芳香官能團,在傳統(tǒng)的處理過程中難以降解。 目前的染料洗脫和污染土壤修復研究以生物降解[5]、光降解[6]和催化電解[7]較為常見; 而以表面活性劑修復油溶性污染物污染的土壤是一種簡便高效且有前景的技術,通過表面活性劑膠束增溶來洗脫土壤中的染料污染物[8-11]。
壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)和吐溫80(Tween 80)等非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑如十二烷基硫酸鈉(SDS)常用于洗脫油性污染物[11-13],陰離子表面活性劑常用于染料[8]尤其是陽離子染料[9-10]的洗脫。 然而壬基酚聚氧乙烯醚作為一種非離子表面活性劑容易吸附在土壤表面,可能會導致土壤的二次污染,目前也被禁用。 研究表明,SDS對油污的洗脫能力比十二烷基聚氧乙烯醚Brij 35和Tween 80的強[12],但由于臨界膠束濃度(CMC)高而相對洗脫效率比非離子表面活性劑低[13]; 陰離子表面活性劑作為洗脫劑的優(yōu)勢是洗脫后在土壤中的殘留量相對非離子表面活性劑的低。 另一方面,以陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物洗脫油污并修復土壤時[14],帶有負電荷的混合膠束在同樣帶有負電荷的土壤表面的吸附較低[14-15]。
如前所述,雖然已經(jīng)有陰離子表面活性劑-非離子表面活性劑復配后修復柴油污染土壤的報道,但還鮮有研究闡述陰非離子表面活性劑從污染土壤中洗脫柴油或染料的洗脫效果和動力學過程。 典型的陰非離子表面活性劑如十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉(SLES)屬于伯醇聚氧乙烯醚硫酸鈉; 再如新型陰非離子表面活性劑壬基環(huán)己醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(NCEOnS)是將陰離子頭基引入壬基環(huán)己烷聚氧乙烯醚(NCEOn)中得到的陰非離子表面活性劑。 基于此,本文選取壬基環(huán)己醇聚氧乙醚(5)硫酸鈉(NCEO5S)和SLES作為陰非離子表面活性劑的代表,以甲基橙作為疏水性染料模型,茜素紅作為親水性染料模型,研究NCEO5S和SLES對甲基橙/茜素紅污染土壤中的染料洗脫作用。