土壤有机质组成如何控制六氯苯 - 土壤相互作用：吸附等温线与量子化学模拟
化学物理
2014-02-13 v1
摘要
危险持久性有机污染物（POPs）在土壤中与土壤有机质（SOM）相互作用，但这种相互作用在分子水平上尚未被充分理解。我们研究了六氯苯（HCB）在系统改性 SOM 的土壤样品上的吸附。这些样品包括原状土、添加热水提取物（HWE）组分改性的土壤（soil+3 HWE 和 soil+6 HWE）以及热解土壤。SOM 含量按热解土壤 < 原状土 < soil+3 HWE < soil+6 HWE 的顺序增加。对于后三个样品，HCB 吸附也遵循此顺序。热解土壤在低初始浓度下比其他样品吸附了更多的 HCB，但在较高浓度下，其 HCB 吸附弱于添加 HWE 的样品。这种吸附行为结合土壤样品间化学组成的差异表明，烷基化芳香族化合物、酚类和木质素单体化合物对 HCB 吸附的贡献最大。为了获得分子水平的理解，基于元素分析开发了一个包含 32 种代表性土壤组分的测试集。计算得出的 HCB 与各代表性系统的结合自由能表明，HCB 与 SOM 的结合强于与土壤矿物的结合。对于 SOM，HCB 与烷基化芳香族化合物、酚类、木质素单体和疏水性脂肪族化合物的结合强于与极性脂肪族化合物的结合，这证实了上述吸附等温线。此外，结合自由能与测试集系统独立物理性质的定量构效关系（QSAR）首次表明，极化率、碳原子上的部分电荷和摩尔体积是控制 HCB-SOM 相互作用的最重要性质。
引用
@article{arxiv.1311.6157,
title = {How Soil Organic Matter Composition Controls Hexachlorobenzene-Soil-Interactions: Adsorption Isotherms and Quantum Chemical Modelling},
author = {Ashour Ahmed and Peter Leinweber and Oliver Kühn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.6157},
year = {2014}
}