PAHs污染土壤的化学氧化修复技术研究

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PAHs污染土壤的化学氧化修复由于修复效率高、修复周期短、二次污染易于控制等特点,是土壤有机污染修复的发展方向之一。因此,本文采用室内模拟实验的方法研究了过氧化氢、类Fenton试剂、活化过硫酸钠、高锰酸钾对人工模拟菲、芘污染土壤的修复效果以及处理后土壤中有机质(SOM)含量、过氧化氢酶(CAT)活性及植物的毒性等的变化。在此基础上,进行了过氧化氢和高锰酸钾氧化修复的小试试验,主要研究结果如下:1.模拟污染土壤实验中,氧化剂的用量影响菲、芘的去除效果,去除率不同:高锰酸钾在氧化剂剂量为0.3mmol·g-1时,去除率最高,达98%以上;活化过硫酸钠在氧化剂剂量为2.0mmol·g-1时,去除率最高,达97%以上;类Fenton试剂在氧化剂剂量为3.0mmol·g-1时,去除率最高,达87%以上;过氧化氢在氧化剂剂量为3.0mmol·g-1时,去除率最高,达72%以上。2.化学氧化修复过程能有效降低污染土壤的植物毒性:对于菲、芘污染的土壤,经高锰酸钾处理,黑麦草种子的发芽率可由41%提高到90%以上;经活化过硫酸钠处理,黑麦草种子的发芽率可由41%提高到93%以上;经类Fenton试剂处理,黑麦草种子的发芽率可由41%提高到88%以上;经过氧化氢处理,黑麦草种子的发芽率可由41%提高到80%以上。3.化学氧化修复过程影响土壤自身的生物学过程:在氧化剂剂量较低时,高锰酸钾和活化过硫酸钠对土壤中微生物活性(CAT)、土壤有机质(SOM)影响较小,类Fenton试剂次之,最后是过氧化氢。与未经氧化剂处理相比,经高锰酸钾处理,土壤中有机质含量仅下降了6%,过氧化氢酶活性下降了1%;经活化过硫酸钠处理,有机质含量下降了15%,过氧化氢酶活性下降了1%;经类Fenton处理,土壤中有机质含量下降了34%,过氧化氢酶活性下降了16%;经过氧化氢处理,土壤中有机质含量下降了36%,过氧化氢酶活性下降了11%。4.高锰酸钾氧化修复污染土壤受环境因素的影响:高锰酸钾由于其氧化能力较强,受环境温度、土壤pH值的影响较小,并且对于不同程度污染的土壤,均具有良好的修复效果。在25℃45℃之间,KMnO4对菲、芘的去除率分别可达96.8%和96.2%以上,其中,在30℃时最高,分别为98%和97%;在pH为5.6810.48之间,KMnO4对菲、芘的去除率分别可达82%和78%以上,其中,在pH为7.98时,均可达97%以上;在污染物初始浓度为5mg·kg-180mg·kg-1之间,KMnO4对菲、芘的去除率分别可达98%和97%以上。
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