多氯聯(lián)苯污染土壤的超（亞）臨界水修復(fù)特性研究.pdf

1、多氯聯(lián)苯（polychlorinated biphenyls，PCBs)類污染物是典型的持久性有機(jī)污染物種類之一，具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應(yīng)，并且可在動物體內(nèi)脂肪中積累并隨食物鏈富集，嚴(yán)重危害動物體及人類的健康。含PCBs的電力電容器封存點(diǎn)的土壤受PCBs污染問題日趨嚴(yán)重，隨時可能對周邊環(huán)境造成威脅，目前為止，尚沒有一種安全、綠色、高效的修復(fù)技術(shù)可以對其進(jìn)行處理。超（亞）臨界水是一種優(yōu)良的反應(yīng)介質(zhì)，利用其離子積高、介電常數(shù)低、

2、與有機(jī)物和氣體互溶等優(yōu)點(diǎn)，可以用來作為處理PCBs等持久性有機(jī)污染物的反應(yīng)介質(zhì)，通過形成均相反應(yīng)體系實(shí)現(xiàn)PCBs高效、綠色、安全處理。因此，超（亞）臨界水處理技術(shù)被認(rèn)為是有機(jī)廢液或廢物的重要潛在技術(shù)之一。本文主要以含高濃度PCBs的污染土壤為研究對象，在間歇式超臨界水反應(yīng)平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體研究內(nèi)容如下:
　　1)研究了PCBs在超（亞）臨界水處理過程中溫度、停留時間及有無外加過氧量等關(guān)鍵影響因素對PCBs去除的影響，結(jié)果表明，停

3、留時間為10min時，450℃下PCBs的去除率最高為91.83％;停留時間的延長在300℃和400℃時對PCBs去除的促進(jìn)作用較明顯;氧化劑的存在對PCBs的去除具有明顯的促進(jìn)作用。反應(yīng)10 min,在有氧化劑條件下，350℃、400℃和450℃的去除率分別提高了7.12％、2.51％和7.55％。并且，隨著溫度的升高，反應(yīng)深度不斷加強(qiáng)，產(chǎn)物中低氯代PCBs百分含量隨之增加。處理后，土壤中dl-PCBs的含量得到有效去除，在450℃有

4、氧化劑條件下，毒性當(dāng)量去除率達(dá)到了98.56％。經(jīng)過處理后土壤中二惡英濃度也得到了顯著降低，原始土壤中二惡英含量較高為55.017ng/g，經(jīng)450℃超臨界水處理后二惡英去除率最高達(dá)到86.92％，并且二惡英毒性降到了0.1ng TEQ/g以下;
　　2) NaOH的添加對土壤中PCBs的去除具有明顯的促進(jìn)作用，尤其是在超臨界450℃氧量充足堿性條件下，PCBs的去除率高達(dá)99.44％，處理后土壤中殘留PCBs濃度為36.76mg

5、/kg，滿足我國對多慮聯(lián)苯廢物的污染控制標(biāo)準(zhǔn)。
　　同時，NaOH的加入使產(chǎn)物中低氯代PCBs百分含量增多，而高氯代PCBs百分含量減少。并且，經(jīng)處理后,PCBs和PCDD/Fs的毒性均得到了有效的去除，亞臨界350℃和超臨界450℃下，毒性當(dāng)量去除率分別達(dá)到96.97％和99.22％，處理后的總毒性當(dāng)量分別降到0.862ng TEQ/g和0.221ng TEQ/g;
　　3)對典型多氯聯(lián)苯代表十氯聯(lián)苯開展降解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明

6、，在O2為氧化劑，供氧量50mL條件下反應(yīng)10min，350～450℃時，D10CB去除率均高于96％，總PCBs的去除率為77.2％81.2％。供氧量的增加有助于提高PCBs去除率，450℃時，供氧量200mL比無氧條件下提高了10.5％。NaOH的加入不僅明顯提高了D10CB和總PCBs的去除率，而且使產(chǎn)物不同氯代水平PCBs含量分布趨于均勻。結(jié)合產(chǎn)物中其他小分子有機(jī)組分推測，D10CB超（亞）臨界水降解首先發(fā)生脫氯反應(yīng)，繼而發(fā)生苯