多孔饱和含水介质三氯乙烯污染的微米零价铁修复实验

三氯乙烯是分布较普遍且难以降解的一类土壤与地下水污染物,零价铁作为一种氯代烃污染修复材料一直备受关注,而微米零价铁(mZVI)可否成为高效材料应用于污染修复工程,则需要进一步研究。实验构建了受三氯乙烯(TCE)污染的砂柱,考察研究mZVI目数、投加量及介质粒径对三氯乙烯去除效果的影响。结果表明:mZVI对三氯乙烯的短期去除效果明显,去除率达到99%。mZVI目数与TCE去除率呈正相关,在砂柱孔隙水TCE初始浓度为105 μg/L时150 g的Fe0投加量能够表现很强的去除效果,同时细砂(<0.075 cm)介质要比粗砂(0.075~0.15 cm)还原去除速率高。mZVI还原修复过程引起的水环境变化主要体现在氧化还原电位平均下降170 mV,从氧化态转化至还原态。研究结果显示,mZVI在土壤与地下水污染修复中具有广阔应用前景,对土壤与地下水有机氯代烃污染治理具有借鉴价值。     

碱性缺氧环境下地下水中苯和甲苯的生物降解

在缺氧环境下,不额外加入电子受体和营养盐,从长期受原油污染的包气带介质中分离、培养驯化得到了降解苯或甲苯的3种优势菌群:B-bacteria、T-bacteria和M-bacteria,采用批试验方法研究了高pH环境下3种菌群降解苯和甲苯的速率。结果表明:苯和甲苯的降解符合零级反应动力学,速率常数在0.22～0.68 mg/(L.d)。初始pH从8.7升高到9.6和10.6时,B-bacteria降解苯的速率降低都在10%以内;T-bacteria降解甲苯的速率降低率从pH9.6时的16.22%剧增到pH10.6时的41.23%;而M-bacteria降解苯和甲苯的速率降低从pH9.6时的30%左右增到pH10.6时的45%左右。高pH环境下微生物仍能完全降解苯和甲苯。故设计化学-生物连续反应格栅治理该类污染羽时,在两个单元中间可不构筑pH调节缓冲单元。     

过硫酸钠对砂壤土中三氯乙烯的氧化研究

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,对砂壤土中的三氯乙烯(TCE)进行处理.采用正交试验获得优化操作条件为: Na2S2O8浓度5mmol/L,Fe(Ⅱ)浓度2.5mmol/L,CA浓度0.25mmol/L,反应时间30min.在此条件下,土壤中不同浓度的TCE去除率均在93%以上.对于污染程度高的土壤,采用连续氧化处理可达到较高的修复目标要求.土柱实验结果表明经过Na2S2O8溶液氧化7d后,TCE氧化率达到88.9%以上,且去除效果与处理方式有关,分次加入方式的效果最好.     

地下水三氯乙烯原位生物修复及其影响因素综述

对地下水三氯乙烯(TCE)原位生物修复技术的研究现状进行了综述,阐述了三氯乙烯(TCE)好氧共代谢和厌氧还原脱氯的降解过程,将地下水TCE原位生物修复的影响因素归结为生物因素和工程因素.其中生物因素是指与TCE生物降解机理相关的因素,工程因素是指与场地修复工程的设计和运行有关的因素.结果表明,目前生物因素研究较为成熟;工程因素的影响更为普遍,建立正确的场地概念模型对其修复的成败有重要作用.因此,TCE原位生物修复设计前应更注重对污染场地的水文地质条件和水化学条件的调查,并结合数值模拟方法对污染场地进行更准确的概化.     

苯酚和TCE共存条件下硝化污泥的驯化特性

采用连续通水的膜生物反应器,研究了苯酚和三氯乙烯(TCE)在单一和共存条件下对污泥的驯化特性.结果显示在持续的单一的低浓度苯酚驯化中,苯酚降解菌逐渐生长和富集,不能成为优势菌群,在维持对苯酚高降解率的同时,也对硝化过程表现出较强的抑制作用;在低浓度苯酚和TCE共存体系中,TCE共碟谢带来的抑制作用较为强烈,对苯酚降解菌和硝化菌都有一定的抑制作用,其中对硝化过程影响较大;在高浓度苯酚和TCE共存体系中,TCE在投加初期对硝化菌抑制作用强烈,但随着驯化时的延长,TCE对硝化过程的抑制作用很快被缓解.     

高锰酸钾去除水中TCE的研究

以水中常见的氯代烃污染物三氯乙烯(TCE)为目标污染物,以自制的高锰酸钾溶液为氧化剂,探讨了不同条件下高锰酸钾对TCE的去除效果.结果表明,在30℃、高锰酸钾浓度为0.276 g.L-1的条件下,反应时间为30 min时,TCE的去除率就可达到100%.高锰酸钾对TCE的去除符合一级反应动力学方程,速率常数为0.142 9 min-1,半衰期t1/2为4.85 min.TCE的去除速率随高锰酸钾浓度的增大而增大并呈线性关系,随反应温度的升高而增大,受pH值和离子强度的影响较小.     

高锰酸钾氧化处理三氯乙烯污染地下水实验研究

利用高锰酸钾氧化法处理三氯乙烯(TCE)污染的地下水,以去离子水作为氧化反应的试剂水.在不同TCE体积分数(0.5,5,20,50,100)×10-6,KMnO4与TCE的摩尔比值[n(KMnO4)/n(TCE)],即P值,并配制2P,5 P,10P,20P,50P的不同溶液,在完全混合的理想状态下研究TCE的去除效率并探讨反应中TCE的去除效率与反应时间的关系.研究结果表明,当TCE浓度相同但P值不同的条件下,随P值越高,TCE氧化去除效率越高.当P值相同但TCE浓度不同的条件下,TCE浓度越高,TCE氧化去除效率越高.     

苯或甲苯对粒状铁还原三氯乙烯及其中间产物顺式二氯乙烯的影响

地下水中挥发性氯代烃和石油烃类(主要为苯、甲苯、乙苯和二甲苯,总称为BTEX)混合污染羽可用铁渗透反应格栅(Fe0-PRB)联合厌氧生物降解技术修复;在设计上游Fe0-PRB时,需考虑BTEX存在下是否需增加其厚度.采用柱实验方法研究了苯和甲苯在粒状铁反应系统中吸附平衡后,对粒状铁去除三氯乙烯(TCE)长期运行的影响.结果表明,苯或甲苯(浓度各1～2mg·L-1左右)存在时,TCE(2mg·L-1左右)的去除仍符合准一级反应动力学;苯和甲苯的存在分别使TCE的去除速率平均降低约15.1%和18.5%,而使cis-1,2-DCE的去除速率各提高约4.5%和42.8%.在Fe0-PRB的长期运行中,矿物沉淀的积累仍是影响TCE还原脱氯的主要因素,苯或甲苯对TCE还原脱氯的抑制仅表现在运行初期;无论有无苯和甲苯,TCE的氯代中间产物种类皆相同,其中以顺式二氯乙烯(cis-1,2-DCE)为主,并且各柱中cis-1,2-DCE均首先穿透,出水浓度为2～75μg·L-1,需以cis-1,2-DCE的水力停留时间来确定Fe0-PRB的厚度,因此在设计上游Fe0-PRB时,若仅考虑TCE的修复目标,不考虑cis-1,2-DCE对下游BTEX生物降解的影响,则不需增加Fe0-PRB厚度.     

阴极电催化还原降解水中三氯乙烯实验研究

三氯乙烯是地下饮用水中的主要有机污染物之一,广泛应用于金属加工、电子和干洗等行业,由于其土壤吸附性弱、水溶性低,所以很容易在地下水中积累,严重影响人体健康。文章利用独立设计的电化学双室反应装置,进行了阴极电催化还原法降解水中三氯乙烯的实验,并选择了检测降解产物较好的DB-VRX色谱柱,探讨了不同电极电势、电子供体及用量对三氯乙烯降解效果的影响,获得了水相体系中降解三氯乙烯的最佳实验条件。当采用DB-VRX色谱柱,固定阴极电势-0.45V(vs.NHE),电子供体为甲酸0.4 g/L,三氯乙烯初始浓度约为10 mg/L时,经过44 h反应,三氯乙烯的降解率达到了58.2%,并生成二氯甲烷、三氯甲烷等产物。通过GC-MSD对降解产物进行分析,提出了阴极电催化还原降解水中三氯乙烯的机理。