微纳铁活化过硫酸钠降解污染土壤中DDTs的效果研究

作为典型的持久性有机污染物,DDTS尽管已被禁止使用,但由于其稳定的结构,土壤中仍然残留大量的DDTs,亟需开发快速高效的DDTs降解技术。基于此,本文研究了微米尺寸具有纳米单元的铁粉(微纳铁,micro/nano-Fe~Ⅱ)活化过硫酸钠(sodium persulfate,PS)降解场地污染土壤中DDTs的效果,并考察了微纳铁负载量、过硫酸钠浓度、反应时间及氧化-洗脱耦合对DDTs去除效率的影响。研究结果表明:微纳铁能有效活化Ps降解土壤中的DDTs,在Ps浓度为100mmol/L时,DDTs的降解率随着微纳铁负载量增加而增加,当微纳铁升高到44.8g/L时,p,p'-DDT和o,p'-DDT的降解率高达92.2%和95.1%。洗脱-氧化耦合实验中,3种表面活性剂Tween80、Brij35和SDBS,其中Brij35土壤洗脱液中DDTs的降解效率最高,微纳铁和Ps的摩尔比为4:1时,对DDTs有最佳的降解效果。以上研究结果为DDTs的去除提供了一种新的途径,也为其他有机污染场地的修复提供了一类新技术。     

活化过硫酸钠氧化土壤对挥发性有机污染物吸附特性的影响

活化过硫酸钠(Sodium persulfate,SPS)氧化技术是一种新型的土壤修复技术。为了更科学地评价化学氧化处理后土壤的环境风险,本文通过亚铁离子活化过硫酸钠法对有机质(Organic matter,OM)含量存在显著差别的两种土壤进行氧化处理,比较了活化过硫酸钠氧化前后两种土壤样品对3种挥发性有机污染物的吸附特性。结果表明,亚铁活化的SPS能够氧化土壤中腐殖酸和胡敏素类的有机质。对OM含量较高的1号土,SPS氧化对有机质的去除率为71.9%。而对OM含量较低的2号土,SPS氧化对有机质的去除率为49.9%。1号土样对3种挥发性有机物的吸附以分配作用为主,氧化后的1号土样对3种物质的吸附机制不变,但吸附量有所增加;2号土样对3种挥发性有机污染物的吸附有一定的非线性,而氧化后的2号土样对3种物质的吸附线性特征增强。吸附数据用对数形式的Freundlich方程拟合得到分配系数lg Kf值,比较有机碳标化后的分配系数lg Kfoc,氧化后的土壤有机质对3种挥发性有机污染物的吸附特性有所提高。分析表明,SPS氧化了有机质中较多的极性组分(如羧基及羟基等),从而使处理后的土壤中有机质的非极性增强,强化了对非极性化合物的吸附。     

表面活性剂强化过硫酸钠氧化修复石油烃污染土壤

为了提升石油烃污染土壤的修复效率，考察了不同表面活性剂(吐温-80 (Tw-80)、曲拉通X 100 (TX 100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS))对过硫酸钠氧化土壤中石油烃的强化效果，并分析了表面活性剂SDS强化修复效果较优的原因。土壤中石油烃的去除率遵循如下趋势：SDS>SDBS>TX 100>Tw-80。SDS强化修复效果较优可能与其在土壤中吸附量较小对石油烃的增溶效果好、上清液中过渡态金属含量较高及对过硫酸钠分解消耗少有关。通过优化反应参数，可以进一步提高SDS强化过硫酸钠氧化修复石油烃污染土壤的效率，对采自武汉和盘锦的两种石油烃污染土壤都具有较好的修复效果。     

热活化过硫酸盐氧化污染土壤中的石油烃

石油的开采、运输、储存和使用等过程会导致一些土壤受到石油烃的污染。土壤中的石油烃会对生态安全和人类健康造成潜在危害，因此需要开展土壤修复。本研究采用热活化过硫酸钠氧化处理污染土壤中的石油烃，考察了氧化剂剂量和超声结合热活化对石油烃去除效率的影响，并对石油烃氧化产物以及氧化后土壤理化性质进行了分析。结果表明，当过硫酸钠的用量为2.4 mmol/g土壤时，石油烃的含量从3 800 mg/kg降至1 175 mg/kg，石油烃的去除效率可以达到69%。石油烃的去除效率随着氧化剂增加呈上升趋势。但当氧化剂的剂量超过2.4 mmol/g土壤时，石油烃的去除效率不再增加。使用超声结合热活化，石油烃的去除效率可以进一步提高。过硫酸盐氧化会使土壤p H显著下降，造成土壤酸化。气相色谱质谱(GC/MS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明石油烃氧化后可能会生成一些醇和羧酸类含氧产物。石油烃和土壤有机质被氧化成极性小分子更易进入水相，导致水中总有机碳(TOC)含量从52.4 mg/kg增加至79.8 mg/kg。扫描电镜和粒度分析表明氧化处理会改变土壤形貌，使土壤的粒径变小。氧化导致土壤的碳、氢含量减...     

过一硫酸盐的化学氧化机理及在有机污染土壤修复中应用研究进展

基于过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术因反应快速高效、降解有机污染物效果优越,在环境修复领域拥有广阔的应用潜能。经过活化的PMS化学氧化技术在有机污染废水处理中被广泛应用,污染物的去除机制也在不断被发现并完善,其在有机污染土壤修复中也已得到应用。本文综述了PMS对有机污染物的化学氧化机制,分析了有机污染物降解的自由基和非自由基反应过程,探讨了不同活化方式(碱、过渡金属、碳基材料、辐射等)对PMS降解有机污染物的影响,阐述了PMS在有机污染土壤修复中的研究进展和存在问题,并进行了研究展望。     

洗脱–过硫酸钠氧化联合去除土壤中PCBs的研究

本文考察了羟丙基-β-环糊精（HPCD）及聚氧乙烯月桂醚（Brij35）洗脱和过硫酸钠（SPS）氧化联合对模拟污染土壤以及场地污染土壤中多氯联苯（PCBs）的去除效果,探讨了洗脱时间、土液比和洗脱剂浓度对土壤中PCBs洗脱率和过硫酸钠浓度对洗脱液中PCBs降解效率的影响。结果表明,两种洗脱剂都能有效地洗脱模拟污染土壤中的2,4,4?-三氯联苯（PCB28）,在土液比为1:20,HPCD和Brij35浓度分别为20 g/L和8.0 g/L时,洗脱4 h后,土壤中PCB28的洗脱率分别可达90%和79%;用100 g/L的SPS氧化24 h后,PCB28的最大去除率分别可达90%和92%。将PCB28模拟污染土壤洗脱-过硫酸钠氧化的优化条件用于去除场地污染土壤中的PCBs（总浓度~ 1400 mg/kg）,发现HPCD和Brij35对PCBs的总洗脱率分别为66%和53%;过硫酸钠处理后,两种洗脱液中PCBs（10.6 mg/L）的总降解率分别为41%和52%。以上研究表明洗脱-过硫酸钠氧化法能快速有效去除污染土壤中的PCBs,为PCBs场地污染土壤修复提供了一种新的方法。     

洗脱–过硫酸钠氧化联合去除土壤中PCBs的研究

考察了羟丙基-β-环糊精(HPCD)及聚氧乙烯月桂醚(Brij35)洗脱和过硫酸钠(SPS)氧化联合对模拟污染土壤以及场地污染土壤中多氯联苯(PCBs)的去除效果,探讨了洗脱时间、土液比和洗脱剂浓度对土壤中PCBs洗脱率和过硫酸钠浓度对洗脱液中PCBs降解效率的影响。结果表明:两种洗脱剂都能有效地洗脱模拟污染土壤中的2,4,4?-三氯联苯(PCB28),在土液比为1︰20,HPCD和Brij35浓度分别为20 g/L和8.0 g/L时,洗脱4 h后,土壤中PCB28的洗脱率分别可达90%和79%;用100 g/L的SPS氧化24 h后,PCB28的最大去除率分别可达90%和92%。将PCB28模拟污染土壤洗脱-过硫酸钠氧化的优化条件用于去除场地污染土壤中的PCBs(总浓度约1 400 mg/kg),发现HPCD和Brij35对PCBs的总洗脱率分别为66%和53%;SPS处理后,两种洗脱液中PCBs(10.6 mg/L)的总降解率分别为41%和52%。由此,洗脱-过硫酸钠氧化法能快速有效去除污染土壤中的PCBs,为PCBs场地污染土壤修复提供了一种新的方法。     

活化过硫酸盐和芬顿反应修复有机磷农药污染土壤的比较研究

Organophosphorus pesticides (OPs) are one of the most regular pollutants and frequently detected in the contaminated sites,so developing an efficient method for the treatment of OPs is highly required.The aim of the present study was to compare the effectiveness of persulfate (PS) activation and Fenton reaction in remediating the soil polluted with OPs.The polluted soil used in this study was sampled from an abandoned insecticide factory in Nantong,Jiangsu Province of China,mainly containing chloropyrifos (CP) and 4-bromo-2-chlorophenol (BCP,the raw material of profenofos) with total concentration of about 30 000 mg kg-1.The results showed that both BCP and CP were efficiently degraded by base activation of PS,and increasing the ratio of NaOH/PS enhanced CP degradation,but slightly decreased BCP degradation.The greatest degradation rates for CP and BCP were 92％ and 97％,respectively,with 7.0 mol L-1 NaOH and 0.21 mol L-1 PS and a soil-to-liquid ratio of 1:1.Furthermore,ferrous iron activation of PS also degraded BCP efficiently,but only 60％ of CP was degraded under the same reaction conditions.These results indicated that base activation of PS was more feasible than Fe2+ activation and Fenton reaction in remediating the soil polluted with OPs.The high degradation rate for CP may be linked to the initial hydrolyzation of CP by base to 3,5,6-trichloro-2-pyridinol,which can be further rapidly degraded by free radicals generated from base activation of PS.     

铁碳复合纳米材料活化过硫酸盐降解土壤中对羟基联苯的机制研究

本文发展了一种高效、低成本的有机污染土壤修复技术,以生物炭和工业铁粉作为原料,采用工业球磨技术制备出了铁碳复合纳米材料,其能够高效活化过硫酸盐降解对羟基联苯。通过高分辨透射电子显微镜和元素扫描发现,球磨法制备的铁碳复合材料粒径为5-30 nm,平均粒径为15 nm,铁颗粒均匀分布于碳材料中；铁碳复合纳米材料的投加量为0.1 g/L、过硫酸钠的投加浓度为0.50 mmol/L,120 min内对水中对羟基联苯的去除率可达100%,而对土壤中的对羟基联苯的降解率也可达85%；利用电子顺磁共振技术发现铁碳材料活化过硫酸盐的主要机制是铁碳材料催化分解过硫酸盐产生具有强氧化能力的羟基自由基(.OH)和硫酸根自由基(SO_4^?-),从而快速降解有机污染物；该反应体系作用pH范围广、不受氯离子和硝酸盐干扰,将为有机污染土壤的修复提供了新的技术。     

过氧化钙修复有机污染土壤的研究进展

过氧化钙(CaO_2)由于兼具释氧性、氧化性,以及原材料低廉易得、对环境友好等特点,已成为近年来环境污染治理领域的研究热点。介绍了CaO_2的性质及其修复有机污染土壤的机理,从传统CaO_2、表面活性剂强化CaO_2、双氧化剂联用、CaO_2耦合微生物、纳米CaO_2等方面综述了CaO_2在有机污染土壤修复中的研究进展,对CaO_2在有机污染土壤修复研究的发展趋势进行了展望。     

过硫酸盐在不同类型土壤中分解产生自由基的过程机制研究

基于过硫酸盐的原位化学氧化（ISCO）被广泛应用于土壤与地下水的修复，土壤性质对过硫酸盐的分解和自由基的形成过程具有重要的影响，但相关的研究较少。基于此，本文选取了我国16种不同性质的典型土壤，研究了过硫酸盐在不同类型土壤中的分解转化和自由基产生情况，并深入解析了土壤有机质、铁、锰含量和颗粒组成等对此过程的影响。结果表明，土壤有机质、土壤砂粒含量与过硫酸盐的分解速率呈显著的正相关，土壤不同形态铁、锰的含量与过硫酸盐分解速率的相关性不显著。以上结果说明了土壤有机质、砂粒可能是影响基于过硫酸盐化学氧化修复土壤的重要因素，将为过硫酸盐在土壤修复中的应用提供理论支撑。     

高锰酸钾氧化修复污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L^-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

生物泥浆反应器在污染土壤修复中的应用

近年来生物修复技术因具有处理费用低、不产生二次污染且处理效果可靠有效的特点被认为是最具生命力的一种土壤处理手段.总结了生物泥浆反应器这种高效生物修复技术的原理,工艺流程、运行方式、应用范围和运行费用,并重点介绍了其强化手段.已有的土壤生物修复技术受环境条件限制较大,很难在短时间内达到修复目的,生物泥浆反应器作为一种高效的土壤生物修复技术在高浓度、难降解有机物污染土壤的快速修复处理中具有良好的研究开发价值和广阔的应用前景.     

Method Dependency in the Measurement of BTEX Levels in Contaminated Soil

Environmental consultants and analytical laboratories are increasingly realizing the importance of analytical method selection and validation for the reliable measurement of soil contamination. Aromatic hydrocarbons (BTEX) is one class of environmentally significant soil contamination for which testing is required by regulatory authorities in most industrialized countries. Unfortunately, in most guidelines there is a lack of direction for the selection of a testing method for BTEX and, in practice, any one of a variety of methods may be employed. The fact that these may not all yield comparable results is a source of much frustration in the industry and there is a paucity of published research into this problem. In a number of carefully controlled experiments, the method dependency of measured BTEX levels in contaminated soil samples has been investigated. Three commonly employed methods, namely, (methanol extraction) purge-and-trap/gas chromatography with mass selective detection (P&T/GCMSD), headspace/GCMSD and dichloromethane (DCM) extraction/gas chromatography with flame ionization detection (GCFID) have been compared in the analysis of 109 gasoline-contaminated soil samples collected from station sites in Melbourne, Australia. Measurable BTEX concentrations were recorded in 92% of the samples using P&T/GCMSD, 59% using DCM/GCFID, and 40% using headspace/GCMSD. Correspondingly, the magnitudes of the recovered concentrations were significantly higher by P&T/GCMSD than by DCM/GCFID, which in turn were significantly higher than the magnitudes determined by headspace/GCMSD. These trends are evident for both clay and sandy soils. These studies clearly demonstrate that, for the three commonly employed methods described, measured BTEX levels are extraction and analytical method dependent in at least two different soil types.     

腐殖质在工业污染场地土壤修复中的应用综述

随着城市化发展和产业结构调整,大量遗留的工业污染场地对生态环境和人类健康构成严重威胁,新的修复技术和修复材料亟待开发,腐殖质作为天然有机材料对污染场地土壤修复的作用已经引起研究人员的广泛关注。综述了土壤腐殖质的结构与性质、分离与纯化方法,在此基础上阐述了腐殖质在工业污染场地土壤修复,特别是有机污染物和重金属修复中的作用,并介绍了腐殖质作为有机修复剂在土壤修复工程实践中的应用现状,最后提出腐殖质在土壤修复中还需要重点研究的方向,以期为腐殖质作为新的工程材料在土壤修复中的开发利用提供理论基础和技术参考。