表面活性劑異位洗滌石油污染土壤的研究與應(yīng)用.pdf

1、石油類污染物是環(huán)境中常見的一種有機(jī)污染物，石油和石油產(chǎn)品的巨大需求和廣泛應(yīng)用，如柴油是目前運(yùn)輸工具中使用最多的燃料之一，在其生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和使用過程中不可避免的進(jìn)入環(huán)境，嚴(yán)重污染了土壤和水體，破壞其生態(tài)系統(tǒng)，危及人類健康。土壤有機(jī)污染修復(fù)中表面活性劑的洗滌應(yīng)用潛力巨大，效率高、周期短，有望成為土壤和地下水有機(jī)污染修復(fù)的實(shí)用技術(shù)。
　　本文以0＃柴油為目標(biāo)污染物，采用表面活性劑比如十二烷基硫酸鈉（SDS）、十二烷基苯磺酸鈉（LAS

2、）、辛基酚聚氧乙烯醚（TX-100）和聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯（Tween-80）異位洗脫柴油污染土壤，考察了柴油污染土壤修復(fù)效果。
　　本研究采用的土樣物理化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。經(jīng)過測(cè)定，該土壤屬于粘土質(zhì)地，粒徑分布范圍為169—3043 nm，水分含量為2.6％，干物質(zhì)含量為97.6％；土壤pH偏弱堿性，水溶液pH值為8.2，有機(jī)質(zhì)含量低，占干基比重的1.26％。柴油的揮發(fā)與土壤粒徑和初始柴油濃度有關(guān)，揮發(fā)曲線可采用二次多項(xiàng)式進(jìn)行

3、擬合，符合關(guān)系方程式w=at2+bt+c，其中 w為柴油揮發(fā)量占柴油初始含量的百分比，a、b和c為實(shí)驗(yàn)常數(shù)，t為揮發(fā)時(shí)間min。柴油萃取實(shí)驗(yàn)顯示，表面活性劑的濃度和體積受超聲條件的影響。實(shí)驗(yàn)中選取的超聲萃取條件為：超聲萃取次數(shù)為2次；每次的萃取液用量為20 mL，總萃取液用量為40 mL；超聲功率選擇低功率條件，即100 w；超聲時(shí)間為每次15 min。
　　表面活性劑洗滌柴油污染土壤實(shí)驗(yàn)中，研究了洗滌工藝條件、參數(shù)對(duì)洗滌效果的影

4、響，主要影響因素為表面活性劑濃度、洗滌時(shí)間、液固比、pH值、無機(jī)鹽助劑Na2SiO3、攪拌強(qiáng)度和溫度。研究結(jié)果表明，SDS、LAS、TX-100和Tween-80最佳濃度分別為3 g/L、4 g/L、0.8 g/L和0.06 g/L；助劑Na2SiO3濃度對(duì)陰離子表面活性劑（SDS、LAS）的洗滌基本沒有影響，但較高的硅酸鈉濃度（大于5 g/L）對(duì)非離子表面活性劑（TX-100、Tween-80）洗滌有強(qiáng)化作用；在pH＞6、攪拌強(qiáng)度為2

5、00 r/min、液固比為20:1、常溫?cái)嚢?0 min條件下，LAS的洗滌效果顯著，柴油去除率可達(dá)90％以上。
　　對(duì)洗滌效果較好的LAS洗滌濾液進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)過濾作用可以顯著改變?yōu)V液濁度。過濾前洗滌液的濁度值高，一般大于2000 NTU，過濾后顯著降低，可低于100 NTU，而濾液中顆粒的電位絕對(duì)值在過濾前明顯低于過濾之后，過濾對(duì)顆粒的帶電量有顯著的影響。其中，表面活性劑的濃度和pH值對(duì)洗滌濾液性質(zhì)的影響較大，洗滌時(shí)間和助劑N

6、a2SiO3濃度的影響次之，攪拌強(qiáng)度和溫度的影響效果較小。
　　曝氣攪拌實(shí)驗(yàn)中，以LAS、TX-100和Tween-80為研究對(duì)象，結(jié)果顯示低濃度表面活性劑洗滌液中產(chǎn)生的氣泡對(duì)柴油的去除有增強(qiáng)促進(jìn)作用，堿性溶液和助劑Na2SiO3具有增強(qiáng)泡沫作用。洗滌結(jié)果表明，曝氣條件下柴油的去除率顯著提高，提高程度可以達(dá)到2—3倍，洗滌效果顯著。隨著洗滌時(shí)間的增加，LAS和Tween-80洗滌效果大幅提高，最高去除率分別為59.3％和57.8％

7、，而TX-100的洗滌率變化緩慢，最高為58.7％；在單純攪拌條件下，相應(yīng)最高的去除率分別為42.5％、31.7％和41％。
　　酸性條件不利于柴油洗脫，而堿性條件可以提高柴油去除率。溶液pH值改變時(shí)，曝氣對(duì)LAS的洗滌效果無影響，與單純攪拌條件去除率相似，pH值為11時(shí)，兩者柴油去除率均為60％；曝氣對(duì)TX-100和Tween-80的影響較大，在pH值為11時(shí)達(dá)到了最佳，去除率為曝氣條件下的52.7％和44.4％，攪拌條件下的3

8、7％和33.2％，均有很大的提高。無機(jī)鹽助劑硅酸鈉對(duì)三種表面活性劑的影響都較大，在10 g/L時(shí)LAS的柴油去除率在曝氣下可達(dá)79.3％，攪拌條件下為70.1％；TX-100在12 g/L時(shí)柴油去除率達(dá)到最大，即曝氣下的68.5％和攪拌下的56.1％；Tween-80在15 g/L時(shí)去除率達(dá)到最大，分別是曝氣條件下的67.3％和攪拌條件下的53.7％。
　　研究結(jié)果表明，表面活性劑具有良好的洗滌效果，洗滌工藝條件對(duì)表面活性劑洗滌和