活化過(guò)硫酸鈉氧化法對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤修復(fù)效果研究.pdf

1、活化過(guò)硫酸鹽(Sodium persulfate，SPS)作為一種重要的新型氧化藥劑，在土壤修復(fù)領(lǐng)域中得到越來(lái)越多的關(guān)注。本文通過(guò)活化過(guò)硫酸鈉氧化降解水相中的54種揮發(fā)性有機(jī)污染物(Volatile Organic Contaminents，VOCs)，并探索氧化劑與污染物和土壤基質(zhì)的相互作用機(jī)理，在此基礎(chǔ)上對(duì)某有機(jī)污染場(chǎng)地土壤進(jìn)行修復(fù)小試，考察活化過(guò)硫酸鈉對(duì)場(chǎng)地污染土壤修復(fù)的可行性，為目標(biāo)污染場(chǎng)地土壤的治理修復(fù)提供經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好

2、的技術(shù)手段。
　　本文的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)考察了不同活化方式活化過(guò)硫酸鈉對(duì)水相中有機(jī)物的降解效果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，熱活化效果要優(yōu)于雙氧水活化、亞鐵離子活化、堿活化等其他活化方式，但是由于在實(shí)際工程中，加熱活化成本較高且不易操作，因此綜合考慮活化效果及實(shí)際工程應(yīng)用，選擇亞鐵離子活化法開(kāi)展研究。亞鐵離子活化后過(guò)硫酸鈉的氧化能力明顯強(qiáng)于活化前，大部分化合物的降解率均有所提升。反應(yīng)48h后，54種化合物中31種物質(zhì)降解率達(dá)

3、90％以上。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)在體系中按摩爾比5∶1（亞鐵離子:絡(luò)合劑）加入了絡(luò)合劑檸檬酸(CA)和EDTA，結(jié)果表明，化合物的總體降解率:Na2S2O8-Fe(Ⅱ)/CA＞Na2S2O8-Fe(Ⅱ)/EDTA＞Na2S2O8-Fe(Ⅱ)＞＞Na2S2O8。過(guò)硫酸鈉對(duì)大部分VOCs的降解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，而不同活化方式活化的過(guò)硫酸鈉所處理的污染物降解速率遵循Na2S2O8-Fe(Ⅱ)/CA＞Na2S2O8-Fe(Ⅱ)/EDTA＞Na2S2O8

4、-Fe(Ⅱ)的規(guī)律。
　　(2)研究了過(guò)硫酸鈉氧化造成的土壤有機(jī)質(zhì)的影響，及其對(duì)VOC類(lèi)污染物吸附行為的變化。本文采用亞鐵離子活化過(guò)硫酸鈉氧化法對(duì)兩種不同有機(jī)質(zhì)(Organic matter,OM)含量的土樣進(jìn)行氧化，比較氧化前后兩種土樣對(duì)甲苯、氯苯和萘這三種有機(jī)污染物的吸附情況。同時(shí)，與去除腐殖酸和馬弗爐灼燒后土壤的吸附行為進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，活化的SPS能夠氧化土壤中部分腐殖酸和胡敏素類(lèi)的有機(jī)質(zhì)，提高了單位OM的吸附性（以l

5、gKfoc表示）。對(duì)1號(hào)土來(lái)說(shuō)，活化SPS對(duì)腐殖酸的氧化效果明顯，降低了OM的極性，因而提高了對(duì)三種目標(biāo)物的吸附能力。對(duì)于2號(hào)土，活化SPS氧化對(duì)剛性結(jié)構(gòu)的OM有一定的破壞，使氧化后土樣對(duì)三種目標(biāo)物的吸附線(xiàn)性增強(qiáng)。
　　(3)考察了檸檬酸絡(luò)合鐵活化過(guò)硫酸鈉對(duì)土壤中氯苯和TCE的降解情況，結(jié)果顯示活化過(guò)硫酸鈉可有效處理土壤中的氯苯和TCE。實(shí)驗(yàn)表明，污染物的降解率與活化劑的濃度成正比，當(dāng)活化劑的濃度高于150 mg/L后，降解率無(wú)明