137 / 2023-10-24 15:04:17

生物炭载纳米零价铁活化过硫酸盐降解土壤中萘实验研究

土壤；萘；生物炭载纳米零价铁；过硫酸钠

摘要：在我国快速城市化发展过程中遗留下大量的工业污染场地，其焦化场地污染较为严重且处置困难。多环芳烃(PAHs)作为焦化场地最典型的有机污染物之一，所造成的污染越来越受到人们的重视。本研究以生物炭载纳米零价铁（MBC@nZVI）活化过硫酸盐(PS)氧化体系为研究对象，研究了PAHs污染土壤中典型的半挥发性污染物萘(NAP)的降解性能。采用批实验研究了MBC@nZVI活化PS降解土壤中的NAP，考察了MBC@nZVI+PS浓度、土水比、土壤有机质含量及复合污染对NAP降解的影响；采用砂箱实验研究了MBC@nZVI、PS在土壤中的扩散迁移及NAP的降解。结果表明，MBC@nZVI+ PS浓度从1.2%开始，每提高0.4%，降解效率约可增加7%；2%时降解率最高，达到了87.7%，浓度在1.2~2%区间内，增加MBC@nZVI+ PS浓度可有效提升NAP的降解效率；较高的土水比能够加速NAP的降解；土壤有机质含量在2%以内对NAP的降解效率影响不显著；苯作为复合污染组分进入反应体系后可以抑制NAP的降解，竞争作用明显。在注射压力0.65 Mpa下，分别注射500 mL 45 mg/mL PS和500mL 35 mg/mL MBC@nZVI，注射24 h后，注射影响半径10 cm内，孔隙率55%的土壤中NAP的降解率可达75.3%；其中，土壤中NAP的残留量与PS的残留量呈正相关、与总Fe含量呈负相关；MBC@nZVI颗粒在土壤中的扩散是NAP降解的主要限制因素。本研究结果可为MBC@nZVI活化PS技术在PAHs污染土壤修复中的应用提供参考。

关键词：土壤；萘；生物炭载纳米零价铁；过硫酸钠

作者简介：黄孔月，2022年于武汉纺织大学获得学士学位，现为中国矿业大学硕士研究生，主要研究方向为土壤与地下水修复，E-mail: huangky1012@163.com