氯酚和重金屬污染土壤的類Fenton修復(fù)研究.pdf

1、我國土壤污染形勢非常嚴(yán)峻,近幾年工業(yè)區(qū)的遷移遺留了很多亟待治理的污染場地,這些場地多數(shù)呈現(xiàn)是有機(jī)物和重金屬污染的特點。但是,目前國內(nèi)外已有的土壤修復(fù)技術(shù)大多是針對單一類型的有機(jī)物或重金屬污染場地的治理。因此高效快速環(huán)境安全的既能快速降解有機(jī)物又能有效的穩(wěn)定化重金屬的土壤修復(fù)技術(shù)的研究具有重要研究意義和實用價值。
　　本文建立了一種以零價鐵(ZVI)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)和空氣(Air)組成的環(huán)境友好的新型類Fenton體系,

2、實現(xiàn)了有機(jī)氯和重金屬污染土壤的同時修復(fù)。首先,分別以2,4-二氯酚(2,4-DCP)和Pb、Cd為氯酚類污染物以及重金屬的代表,研究了ZEA體系對單一污染的水體和土壤中氯酚的降解和重金屬的穩(wěn)定化。在此基礎(chǔ)上研究了氯酚-重金屬復(fù)合污染土壤的ZEA類Fenton修復(fù)。
　　本文的主要結(jié)論如下:
　　(1)研究了新型ZEA體系降解水體中2,4-DCP的影響因素,結(jié)果表明DCP的降解速率受污染物濃度、EDDS濃度和鐵粉劑量的影響較大

3、。在2,4-DCP質(zhì)量濃度100mg/L、EDDS摩爾濃度0.8mmol/L、鐵粉投加量20g/L、曝空氣速率1L/min的初始條件下室溫反應(yīng)1h,2,4-DCP的降解效率達(dá)到99.5％,EDDS的降解效率為87.6%。2,4-DCP和EDDS的降解規(guī)律均符合準(zhǔn)一階動力學(xué)方程,其降解速率常數(shù)kobs分別為3.37h-1和2.09h-1。通過ZEA類Fenton體系中鐵形態(tài)對DCP的降解效果的影響和降解中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物的定性和定量分析,探

4、討了該體系中DCP的降解歷程和路徑。
　　(2)研究了新型ZEA體系降解污染土壤中2,4-DCP的影響因素,結(jié)果表明零價鐵劑量、EDDS濃度和曝氣速率等因素對體系的降解作用有至關(guān)重要的影響。在污染物含量為296.3mg/kg、EDDS摩爾濃度為0.4mmol/L、鐵粉投加量5g、曝空氣速率1L/min、固液比為1:20、室溫的條件下反應(yīng)2h后土壤中DCP的降解率為93.4%,EDDS的降解率為91.4%,反應(yīng)3h后DCP和EDDS

5、均被完全降解。污染土壤中DCP和EDDS的降解規(guī)律符合準(zhǔn)一階動力學(xué)方程,其降解速率常數(shù)kobs分別為1.97h-1和0.98h-1。
　　(3)研究了ZEA體系中Pb和Cd復(fù)合污染的土壤的穩(wěn)定化修復(fù)效果,鐵粉投加量、EDDS濃度和溫度對重金屬的穩(wěn)定化效果有較大影響。對于浸出毒性分別為15.06mg/L和23.09mg/L的Pb和Cd復(fù)合污染的土壤,當(dāng)EDDS摩爾濃度為0.4mmol/L、鐵粉投加量4g、曝空氣速率1L/min、溫度

6、70°C,固液比為1:10時,該體系能將Pb完全穩(wěn)定化,Cd的穩(wěn)定化效率為72.2%。對體系中的鐵粉和鐵氧化物進(jìn)行XRD和XRF的表征,探討分析重金屬去除的路徑和穩(wěn)定化機(jī)理,該體系中Cd和Pb的能夠被鐵系氧化物吸附、包夾或者形成共沉淀,其中鐵氧化物對重金屬的穩(wěn)定化效果比較顯著。
　　(4)新型ZEA體系對于DCP含量為440.3mg/kg、Pb和Cd的浸出毒性分別為12.3mg/L和28.0mg/L的氯酚-重金屬復(fù)合污染土壤有較好