氯酚和重金屬污染土壤的類Fenton修復研究.pdf

1、我國土壤污染形勢非常嚴峻,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)是有機物和重金屬污染的特點。但是,目前國內外已有的土壤修復技術大多是針對單一類型的有機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物又能有效的穩(wěn)定化重金屬的土壤修復技術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)了有機氯和重金屬污染土壤的同時修復。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。在此基礎上研究了氯酚-重金屬復合污染土壤的ZEA類Fenton修復。
　　本文的主要結論如下:
　　(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1h,2,4-DCP的降解效率達到99.5％,EDDS的降解效率為87.6%。2,4-DCP和EDDS的降解規(guī)律均符合準一階動力學方程,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物和終產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2h后土壤中DCP的降解率為93.4%,EDDS的降解率為91.4%,反應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)律符合準一階動力學方程,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復合污染的土壤的穩(wěn)定化修復效果,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復合污染的土壤,當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-重金屬復合污染土壤有較好