硫化纳米零价铁对PCB153的降解研究

硫化纳米零价铁(S-nZVI)是近年来兴起的一种纳米零价铁改性材料,已有研究发现其在重金属污染物去除方面具有较好的效果,而有关其对多氯联苯(PCBs)的反应活性目前尚未见报道.因此,本研究对比了采用前置硫化合成法制备的S-nZVI(S/Fe=0.103)、纳米零价铁(nZVI)和羧甲基纤维素稳定纳米零价铁(CMC-nZVI)3种纳米零价铁材料降解六氯联苯PCB153的反应动力学,研究了pH值、阴离子、腐殖酸(HA)等因素对该反应的影响,分析了反应前后材料表面性质的变化,探讨了脱氯路径和反应机理.结果表明,3种纳米零价铁材料对PCB153的降解反应符合准一级动力学,降解机理相似,降解效果依次为CMC-nZVInZVIS-nZVI.硫化改性降低了nZVI去除PCB153的反应活性,S-nZVI表面的硫铁化物并未直接参与PCB153降解反应,S-nZVI反应活性低的原因可能是硫铁化物的形成损耗了一部分Fe~0的还原能力.此外,与CMC-nZVI、nZVI不同,高pH更有利于S-nZVI对PCB153的降解,阴离子和HA对3种纳米零价铁活性的影响规律相似.研究结果可为S-nZVI在持久性有机污染物降解中的应用提供理论依据和技术支持.     

基于Tenax解吸技术探究竹炭对PCB1的固定作用

利用Tenax（聚2，6-二苯基对苯醚）解吸技术能够较好地模拟水环境中疏水性有机物（HOCs）在生物炭上解吸的行为，不仅可以用于筛选对HOCs有较好固定效果的吸附材料，还可以分析污染物在不同吸附点位上的吸附强度，深入探讨吸附-解吸机理.本文运用Tenax解吸技术研究了2-氯联苯（PCB1）在6种不同温度制备的竹炭（BC）上的解吸动力学，并通过吸附-解吸参数之间的相关性分析，以及这两类参数与竹炭理化性质之间的相关性分析，深入探讨PCB1的吸附-解吸机制.吸附等温线的结果表明，高温竹炭（≥700℃）对PCB1的吸附性能远好于低温竹炭（<700℃），900℃竹炭的吸附容量为400℃的27.1倍.随着热解温度的升高，竹炭对PCB1的分配作用和表面吸附均增强，但后者增加得更快.Tenax解吸动力学结果表明：高温竹炭上PCB1的解吸"快而短"，9 h后就进入慢速解吸阶段，不可逆解吸比例高于0.7；而低温竹炭则"慢而长"，快速解吸阶段长达30 h，不可逆解吸比例低于0.6.与700℃竹炭相比，900℃竹炭的吸附系数K_f高30%左右，但两者的不可逆解吸比例非常接近，说明一定污染物浓度范围内，700℃和900℃竹炭具有相近的吸附固定HOCs的功能.机理分析表明，以"相似相溶作用"为机制的分配作用吸附的PCB1固定效果差，在快速解吸和慢速解吸过程均发生解吸，以孔隙填充作用和π-π电子供体受体作用为机制的表面吸附对PCB1的固定效果好，仅在慢速解吸过程少量释放.这项研究说明Tenax解吸技术可为实际工程中生物炭的选型提供科学依据.