过硫酸钠原位修复三氯乙烯污染土壤的模拟研究
摘要:以过硫酸钠(Na2S2O8)为氧化剂,柠檬酸(CA)螯合Fe(Ⅱ)溶液作为活化剂,建立箱体模型模拟场地三氯乙烯(TCE)污染土壤的原位化学氧化修复.结果表明,经CA螯合Fe(Ⅱ)活化的Na2S2O8能较好的修复TCE污染土壤,持续氧化27d后TCE浓度降到10mg·kg-1以下;采用抽出氧化、循环再用的方式,地下水TCE浓度到45d时降到21.4μg·L-1.同时,氧化过程中过硫酸钠会产生SO42-,使土壤和地下水的pH降低;土壤有机质含量下降约10.1%.
关键词:过硫酸钠,修复,三氯乙烯,土壤,地下水
三氯乙烯(TCE)属于重非水相液体,具有密度大、黏滞性低、在地下迁移能力强等特性,进入场地土壤后易进入含水层,并随地下水流动、迁移,导致土壤和地下水的污染.TCE污染土壤和地下水产生的环境问题已引起广泛关注.如何修复受TCE污染的土壤和地下水,是目前研究的热点,也是一种挑战.
原位化学氧化(ISCO)是一种能够有效处理土壤和地下水中TCE的化学修复技术.过硫酸盐是近年来新研究的一种ISCO氧化剂.过硫酸盐阴离子(S2O2-8)的氧化还原电位较高锰酸根和过氧化氢的高,Marchesi等研究证明经螯合Fe(Ⅱ)活化的过硫酸钠可有效分馏TCE.过硫酸钠(S2O2-8,E0=2.01V)在Fe(Ⅱ)-柠檬酸(CA)参与条件下生成氧化性更强的硫酸根(SO-·4,E0=2.6V),发生系列反应.
我国原位化学氧化技术处理三氯乙烯污染土壤和地下水的研究起步较晚,目前多集中于批量吸附和土柱实验,缺少现场应用的技术参数及经验.本实验以Na2S2O8溶液作为氧化剂,CA螯合Fe(Ⅱ)溶液作为·SO4-的活化剂,建立TCE污染土壤?地下水系统的箱体模型,采用多孔注入、抽出地下水配制氧化剂溶液循环利用等方式,模拟TCE污染场地土壤?地下水的原位化学氧化修复,研究TCE在土壤?地下水系统中的迁移分布规律、氧化效果以及氧化修复对地下环境的影响,为原位水?土联合化学氧化修复提供理论依据.
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