在富含铁的矿物质组合物和土壤上, perfluorooctane sulfonate (PFOS) 吸附:实验和表面复合建模
Devin Farrell1, Zoi Dokou2, Nefeli Bompoti3
1Department of Civil and Environmental Engineering, College of Engineering, University of Massachusetts Dartmouth, North Dartmouth, 02747, MA, United States.
Geochemical transactions
|November 21, 2025
概括
perfluorooctane sulfonate (PFOS) 在矿物和土壤上的吸附取决于pH值. 在低pH下,铁酸盐通过外部球体复杂化主导保留,而在高pH下,石英表面驱动疏水分离,影响污染物运输.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 地质化学 地质化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- perfluorooctane sulfonate (PFOS) 是一种持久性环境污染物,在地下环境中具有显著的流动性.
- PFOS污染对人类健康和生态系统构成风险,需要对其环境命运和运输进行研究.
- 了解PFOS吸附机制对于预测其行为和制定有效的补救策略至关重要.
研究的目的:
- 为了研究PFOS在各种固体基板上的吸附行为,包括铁酸盐,铁酸盐涂层的沙子和天然土壤.
- 阐明地质化学条件,特别是pH,对PFOS保留机制的影响.
- 将实验数据与表面复杂化建模 (SCM) 和组件添加性方法进行整合,以全面了解PFOS运输.
主要方法:
- 批量吸附实验使用铁酸盐,铁酸盐涂层的沙子和PFOS受影响地点的土壤进行.
- 使用表面复杂化建模 (SCM) 来分析吸附机制.
- 应用了成分添加率方法来评估不同矿物阶段对PFOS保留的贡献.
主要成果:
- 在化和石英表面,PFOS吸附是显著的,化涂覆的沙子和土壤显示了联合效应.
- 在酸性pH下 (化涂覆的沙子<5.5,土壤<6.0),PFOS的保留主要是由化表面的外球复合形成的.
- 在中性到性pH值下,与石英表面的疏水相互作用成为主要的吸附机制,表明从电荷驱动到分区驱动的保留的转变.
结论:
- 该研究确定了不同的pH值依赖的吸附机制,控制了PFOS在地下环境中的行为.
- 传统分区系数 (Kd) 的变化与主导表面复杂化和分区的变化有关.
- 结合这些机制的增强预测模型对于准确的风险评估和PFOS污染现场的管理至关重要.
