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多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一种致癌、致崎、致突变的有机污染物,具有毒性强、环境持久性高的特点,通常存在于石油化工、焦化煤气等工业污染场地中。PAHs通过自然沉降、迁移等方式进入土壤和地下水中,严重威胁生态环境安全和人类健康。基于过硫酸盐活化的高级氧化技术是修复土壤多环芳烃污染的有效方法,本文以PAHs污染土壤为研究对象,采用零价铁(Zero valent iron,Fe0)活化过硫酸钠(Sodium persulfate,Na2S2O8)的氧化方式,考察不同环数PAHs降解效果及降解的最优条件;同时分析了其反应机理;并对氧化后土壤理化性质及微生物群落结构变化探索。研究得出以下研究结果:(1)通过批实验确定Fe2+和Fe0分别活化Na2S2O8降解PAHs污染土壤时的Na2S2O8最佳添加量和Na2S2O8与Fe的物质的量的比例。结果表明,当以Fe2+活化Na2S2O8时,Na2S2O8最佳添加量为8mmol,n(Na2S2O8):n(Fe2+)为300:1时各PAHs降解效果达到最佳。而以Fe0为活化剂时,Na2S2O8的最佳添加量为10mmol、n(Na2S2O8):n(Fe0)为200:1时PAHs的降解效果最佳。(2)通过对水土质量比、温度、反应初始pH以及反应时间对Fe0活化Na2S2O8的影响分析表明,当水土质量比为2:1、反应温度为60℃、初始pH为6时PAHs的降解效果最好。PAHs在最初9h时,其降解速率最高,50h后反应趋于平缓。萘、菲、荧蒽和苯并[a]芘的降解符合一级反应动力学。(3)借助电子顺磁共振波谱仪(EPR)对反应机理进行了分析,确定了反应体系中的自由基的类型及自由基强度随时间的变化。结果表明,无论是Fe2+活化Na2S2O8还是Fe0活化,反应体系中均是·OH和SO4-·共存的体系。Fe0活化Na2S2O8的自由基强度在反应40min时高于Fe2+活化时自由基强度。(4)通过对氧化的土壤的pH、有机质和微生物群落多样性等指标的变化来评价化学氧化后对土壤的环境影响。氧化后土壤的pH由初始的7.2变为6.5;有机质含量从5.2mg/kg降低到3.8mg/kg;氧化后使土壤微生物群落丰度、均匀度下降,且氧化后土壤中的优势微生物种群发生变化,由放线菌门(Actinobacteria)转变为厚壁菌门(Firmicutes)。