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铁氧化过硫酸氢钾盐技术降解土壤有机污染物的研究

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铁氧化过硫酸氢钾盐技术降解土壤有机污染物的研究

Date: 2021-11-04

  污染场地环境问题已成为我国十地再开发过程的障碍,严重制约区域经济发展,影响周围居民身体健康,是现阶段我国城市必须面对的社会、经济和生态环境问题。有机污染是场地污染的主要污染形式之一,大部分场地有机污染物对人体具有"三致"效应(致癌、致畸、致突变),经土壤—植物系统或地下水进入食物链,直接危及人体健康。在有机污染和化工污染场地修整过程中,化学氧化技术是目前土壤修整技术主流方法之一,化学氧化技术具有修整效率高、速度相对较快的特点,广泛应用于现阶段我国有机污染场地治理工程。过硫酸氢钾盐是一类化学氧化技术中常用的药剂,应用于环境修整则是近年发展的新领域。目前,过硫酸盐氧化技术已被证实能够降解包括了石油烃、多环芳烃、农剂等不同的污染物。

  过硫酸盐氧化反应除了能够降解有机污染物外,还会生成大量硫酸根(SO2)和氢离子(H+)。以每千克土投加0.1g氧化剂计,则修整每吨土残留硫酸根约80g。我国相关地下水质量标准中规定地下水中硫酸盐浓度≤250mg/L,相关对饮用水中浓度的建议值是小于400mg/L。此外,SO4-和氢离子H+结合即形成腐蚀性硫酸。低pH值会造成土壤重类金属向地下水中析出,还会影响到植物生长或者是腐蚀建筑的地基。因此,优化氧化反应工艺条件,减少氧化剂用量,降低硫酸盐二次污染风险,是化学氧化技术实现效率、经济、绿化修整有机污染的关键问题。

  有学者通过实验分析研究了铁氧化过硫酸氢钾盐技术(PS/Fe)来降解土壤里面有机污染物的成果,主要观察了过硫酸盐、Fe、螯合剂(柠檬酸CA)投加比例的影响。研究得出:

  PS/Fe工艺能够降解土壤中的菲,PS投加量为1%、PS/Fe摩尔比为10/1时,菲的降解成果越佳,7d内自配土及污染土中菲的去除率分别为57.1%和50.8%。

  PS/Fe体系中加人螯合剂柠檬酸,能够增进菲的去除效率。PS/Fe摩尔比为10/1/0.5时,自配土及污染土中菲的去除率分别为80.4%和72.9%。

  PS/Fe体系降解土壤中氯苯的越果高于菲,PS投加量为1%、PS/Fe摩尔比为10/1时,24h内自配土及污染土中氯苯的去除率分别为73.9%和72.8%。加入柠檬酸后氯苯去除效率明显加强,2种土壤中的氯苯基本整体去除。

  铁氧化过硫酸氢钾盐修整工艺能降解土壤中的菲和氯苯,螯合剂柠檬酸的加入能提高污染物去除效率。