過硫酸鈉原位修復三氯乙烯污染土壤的模擬研究
摘要:以過硫酸鈉(Na2S2O8)為氧化劑,檸檬酸(CA)螯合Fe(Ⅱ)溶液作為活化劑,建立箱體模型模擬場地三氯乙烯(TCE)污染土壤的原位化學氧化修復.結果表明,經CA螯合Fe(Ⅱ)活化的Na2S2O8能較好的修復TCE污染土壤,持續氧化27d后TCE濃度降到10mg·kg-1以下;采用抽出氧化、循環再用的方式,地下水TCE濃度到45d時降到21.4μg·L-1.同時,氧化過程中過硫酸鈉會產生SO42-,使土壤和地下水的pH降低;土壤有機質含量下降約10.1%.
關鍵詞:過硫酸鈉,修復,三氯乙烯,土壤,地下水
三氯乙烯(TCE)屬于重非水相液體,具有密度大、黏滯性低、在地下遷移能力強等特性,進入場地土壤后易進入含水層,并隨地下水流動、遷移,導致土壤和地下水的污染.TCE污染土壤和地下水產生的環境問題已引起廣泛關注.如何修復受TCE污染的土壤和地下水,是目前研究的熱點,也是一種挑戰.
原位化學氧化(ISCO)是一種能夠有效處理土壤和地下水中TCE的化學修復技術.過硫酸鹽是近年來新研究的一種ISCO氧化劑.過硫酸鹽陰離子(S2O2-8)的氧化還原電位較高錳酸根和過氧化氫的高,Marchesi等研究證明經螯合Fe(Ⅱ)活化的過硫酸鈉可有效分餾TCE.過硫酸鈉(S2O2-8,E0=2.01V)在Fe(Ⅱ)-檸檬酸(CA)參與條件下生成氧化性更強的硫酸根(SO-·4,E0=2.6V),發生系列反應.
我國原位化學氧化技術處理三氯乙烯污染土壤和地下水的研究起步較晚,目前多集中于批量吸附和土柱實驗,缺少現場應用的技術參數及經驗.本實驗以Na2S2O8溶液作為氧化劑,CA螯合Fe(Ⅱ)溶液作為·SO4-的活化劑,建立TCE污染土壤?地下水系統的箱體模型,采用多孔注入、抽出地下水配制氧化劑溶液循環利用等方式,模擬TCE污染場地土壤?地下水的原位化學氧化修復,研究TCE在土壤?地下水系統中的遷移分布規律、氧化效果以及氧化修復對地下環境的影響,為原位水?土聯合化學氧化修復提供理論依據.

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