聚醚硫酸钠溶液对染料污染土壤中染料的洗脱作用

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.240272

摘要/Abstract

摘要：

工业染料的污染有害于土壤生态，非离子表面活性剂对染料的脱附力高但在土壤中的残留率也高，阴离子表面活性剂对非阳离子染料的脱附力低但在土壤中的残留率也低。将二者复配可以保留各自的优点，而集二者结构特征为一身的阴非离子表面活性剂对土壤中染料的洗脱作用以及修复土壤作用尚待探究。本实验以甲基橙和茜素红分别构建疏/亲水性染料的污染土壤模型，以经典的阴非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯硫酸钠（SLES）为对照，研究一种新型阴非离子表面活性剂壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠（NCEO₅S）和对污染土壤中的染料洗脱作用。结果表明，pH=8，污染土壤与NCEO₅S固液质量比为1∶10（g/g），25 ℃下质量分数1%的NCEO₅S溶液对污染土壤中甲基橙和茜素红的去除率分别可达94.34%、97.66%，而相同条件下的SLES溶液对2种土壤中污染物的去除率分别为88.61%和91.23%。 NCEO₅S表现出了比SLES略微优异的洗脱污染土壤中染料的能力，而且残留量较低。

关键词: 壬基环己醇聚氧乙烯醚硫酸钠, 十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠, 染料, 土壤, 洗脱

Abstract:

The contamination caused by industrial dyes is harmful to soil ecology. Nonionic surfactants exhibit high desorption ability towards dyes but leave a high residual content in soil， and anionic surfactants present lower elution efficiency on dyes other than cationic ones but remain less in soil. The combination of these two types of surfactants could retain the advantages of both， whereas the anionic-nonionic surfactant that combines the structural characteristics of both requires further exploration for its elution and remediation effect in dye-contaminated soil remediation. In this experiment， the hydrophobic/hydrophilic dye-contaminated soil models were established using methyl orange and alizarin red， and the performance of a novel anionic-nonionic surfactant， sodium nonylcyclohexanol ethoxysulfate（NCEO₅S） in dye elution from contaminated soil was investigated， with a classic surfactant sodium laureth sulfate （SLES） as a control. The results indicate that the elution efficiency for methyl orange and alizarine red from contaminated soil reached 94.34% and 97.66% respectively， with 1% of NCEO₅S solution and solid-liquid mass ratio of 1∶10（g/g） at pH 8 and 25 ℃. Under the same conditions， the elution efficiencies of SLES were 88.61% and 91.23%， respectively. The results reveal that NCEO₅S exhibited slightly better ability to elute dyes from contaminated soil than SLES， with less residue remaining in soil.

Key words: Sodium nonylcyclohexanol ethoxysulfate, Sodium laureth sulfate, Dye, Soil, Elution

中图分类号:

O647

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图/表 6

图1 甲基橙（A）、茜素红（B）、NCEO5S（C）和SLES（D）的分子结构

Fig.1 Molecular structural of methyl orange （A）， alizarin red （B）， NCEO5S （C） and SLES （D）

图2 甲基橙（A）和茜素红（C）的紫外-可见光谱全波长扫描图，及其在464 nm （B）和262 nm （D）处的标准曲线

Fig.2 UV-Vis spectra of methyl orange （A） and alizarin red （C） and standard curves 464 nm （B） and 262 nm （D）

图3 染料污染土壤的理论吸附量与实际吸附量对比（A）、空白溶液与1%SELS溶液脱除甲基橙（B）及茜素红（C）的对比

Fig.3 Theoretical and actual adsorption of dye-contaminated soil （A）， comparison of methyl orange （B） and alizarin red （C） removed from blank solution and 1%SELS solution

图4 表面活性剂质量分数（A）、pH值（B）、固液比（C）和洗脱时间（D）对污染土壤中甲基橙洗脱率的影响Elution time for Fig.4A, 4B, and 4C is 24 h; C0(methyl orange) = 4897 mg/kg, pH=8, 25 ℃

Fig.4 Effect of surfactant mass fraction （A）， pH （B）， solid-liquid ratio （C）， and elution time （D） on the elution rate of methyl orange from contaminated soil

图5 表面活性剂质量分数（A）、pH值（B）、固液比（C）和洗脱时间（D）对污染土壤中茜素红洗脱率的影响Elution time for Fig.5A, 5B, and 5C is 24 h; C0(alizarin red) =4020 mg/kg, pH=8, 25 ℃

Fig.5 Effect of surfactant mass fraction （A）， pH （B）， solid-liquid ratio （C）， and elution time （D） on the elution rate of alizarin red from contaminated soil

图6 未污染土壤及其经1%NCEO5S洗涤后土壤的TGA曲线

Fig.6 TGA curves of uncontaminated soil and uncontaminated soil washed with 1%NCEO5S

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