过硫酸钾去除水中的TCE

以地水中的氯代烃污染物三氯乙烯(TCE)为目标污染物,以过硫酸钾溶液为氧化剂,探讨了不同条件下过硫酸钾对TCE的去除效果。实验结果表明,在40℃,过硫酸钾初始浓度为2.43 g/L条件下,反应2 h后,TCE的去除率就可达到96.8%;过硫酸钾对TCE的去除符合一级反应动力学方程,速率常数(K)为1.3364 h-1,半衰期(t1/2)为0.51 h;过硫酸钾对TCE的去除速率在pH为中性附近时最大,其后无论pH升高或降低去除速率均减小;受温度和pH影响较明显,并且反应温度越高,受pH的影响越明显;随离子强度的增加而减小;反应活化能为119.6 kJ/mol;过硫酸钾溶于水生成过硫酸根离子(S2O28-),S2O28-会进一步生成硫酸根自由基(SO4-.),在碱性条件下,SO4-.与OH-反应会进一步生成羟基自由基(.OH)。过硫酸钾对于TCE的去除主要源自SO4-.和.OH的强氧化性。     

磷酸铵镁Mg(OH)_2碱促热解动力学

考察了Mg(OH)_2辅助碱性介质对磷酸铵镁降解的媒介作用,解析了磷酸铵镁热解动力学过程。Mg(OH)_2碱促热解为3步降解过程,5 K/min时,其最大吸热峰为390 K;Mg(OH)_2碱促热解动力学降解模型符合自催化降速模型,存在2种以上的降解途径;氨基剥离所需活化能在34.4~112.9 k J/mol之间,Mg(OH)_2碱促热解动力学方程为:f(α)=k_0(1-α)~n,线性相关系数为0.994,反应级数为6.12。     

氢自养生物还原去除地下水中对硝基氯苯（p-NCB）的实验研究

采用批式实验讨论了氢自养还原菌在厌氧条件下,利用氢气作为电子供体还原地下水中对硝基氯苯的可行性及其影响因素。结果表明,氢自养菌能利用氢气生物还原对硝基氯苯,并产生中间产物对氯苯胺,继而进一步还原脱氯产生苯胺,该过程可提高对硝基氯苯的可生化性。对硝基氯苯在初始阶段还原速率较快,最高去除速率达到610μg/（L.d）,随后逐渐降低达到稳定。影响因素实验表明,在一定浓度范围内提高对硝基氯苯浓度对其去除率影响较小,但硝基进一步还原和脱氯效果降低;氢自养菌还原硝基氯苯的最适宜pH值在7.0~8.0之间;水中的硝酸盐和对硝基氯苯对电子供体存在竞争,硝酸盐反硝化对对硝基氯苯还原具有抑制作用。     

硫酸盐还原对三氯乙烯生物降解的影响

模拟被三氯乙烯(TCE)污染的地下水,分别按照硫酸根和TCE质量浓度比为0.1、0.5、1.0、2.0和4.0投加硫酸盐,研究硫酸盐还原作用对TCE降解的影响,确定最适宜TCE完全还原脱氯的硫酸盐投加配比。结果表明,硫酸盐还原作用能强化TCE的降解;实验条件下,TCE的降解性能随着两者质量浓度比的增大而增强,较好的投加配比为4.0;硫酸盐还原与TCE降解存在一定的相互促进作用。     

纳米零价铁对衰减停滞期氯代烃污染地下水的实地修复

在处于衰减停滞期的氯代烃污染场地,进行了液相纳米零价铁(nZVI)的现场制备,并针对目标含水层完成了nZVI的2次原位注入.监测结果表明,nZVI的原位注入可有效削减高浓度的氯乙烯(VC)且减缓其向下游的迁移.在第2次注入nZVI后期,在距注入井lm的上游和下游监测井中,氯代乙烯整体呈现降低的趋势;而上游监测井中的氯代乙烷则发生显著反弹;在距注入井2m的下游监测井中,各氯代烃均发生持续降解.总铁浓度变化结果表明,原位注入过程促使部分nZVI短期内向上游发生了定向迁移,导致注入初期上游监测井中氯代烃的削减程度高于下游监测井.乙烯浓度的大幅升高(由1490μg·L-1增加至4110μg·L-1)印证了距注入井2 m的下游监测井中脱氯反应最为显著且彻底,可推测下游适量nZVI的引入有效刺激了含水层优势微生物的协同降解.nZVI原位注入可作为以VC污染为主的衰减停滞期地下水修复的有效手段.以上研究结果可为实际场地大规模治理修复提供参考.     

厌氧活性污泥处理废水中的U(Ⅵ)

用人工驯养的厌氧污泥进行除铀实验,探讨了微生物投加量(VSS)、pH值、U(Ⅵ)初始浓度、外加电子供体和污泥重复利用等对污泥处理U(Ⅵ)的影响,并进行了相关机理分析。实验结果表明,在适当的pH范围内(5.2～6.6),厌氧污泥对铀保持较长时间的高效去除率;当以还原铁粉和无水乙醇作电子供体时,U(Ⅵ)去除率保持在95%以上的时间为未加电子供体时的2倍。U(Ⅵ)去除速度与VSS投加量成正比关系,U(Ⅵ)初始浓度对去除效果的影响不大,厌氧污泥可以长期使用。pH值的影响最关键,其次是外加电子供体。厌氧污泥除U(Ⅵ)机理为氧化还原和吸附的共同作用。     

微波活化对Ca(OH)2孔隙结构及脱氯性能的影响

采用微波炉对一定质量的氢氧化钙样品进行活化,利用压汞仪考察了不同微波活化时间及脱氯反应前后的Ca(OH)2总比孔表面积、分段比表面积和孔径分布的变化,并在脱氯实验台上对脱氯效率进行实际测试.结果表明,微波活化存在一个最佳时间,在此时间内样品比孔表面积增大50%左右,而超过这一时间样品比表面积回复性减小;微波活化主要通过增加3～20 nm孔径段的微孔为样品提供更大比表面积;这些新增加的微孔在脱氯反应过程中被完全利用或消耗;最佳活化时间下的微波活化使Ca(OH)2在较低Ca/Cl摩尔比下获得更大脱氯效率,Ca/Cl摩尔比=4.1时,脱氯效率增加了20%.     

氢自养生物还原去除地下水中对硝基氯苯(p-NCB)的实验研究

采用批式实验讨论了氢自养还原菌在厌氧条件下,利用氢气作为电子供体还原地下水中对硝基氯苯的可行性及其影响因素.结果表明,氢自养菌能利用氢气生物还原对硝基氯苯,并产生中间产物对氯苯胺,继而进一步还原脱氯产生苯胺,该过程可提高对硝基氯苯的可生化性.对硝基氯苯在初始阶段还原速率较快,最高去除速率达到610μg/(L·d),随后...     

微波活化对Ca(OH)2孔隙结构及脱氯性能的影响

采用微波炉对一定质量的氢氧化钙样品进行活化，利用压汞仪考察了不同微波活化时间及脱氯反应前后的Ca(OH)2总比孔表面积、分段比表面积和孔径分布的变化，并在脱氯实验台上对脱氯效率进行实际测试。结果表明，微波活化存在一个最佳时间，在此时间内样品比孔表面积增大50%左右，而超过这一时间样品比表面积回复性减小；微波活化主要通过增加3～20 nm孔径段的微孔为样品提供更大比表面积；这些新增加的微孔在脱氯反应过程中被完全利用或消耗； 最佳活化时间下的微波活化使Ca(OH)₂在较低Ca/Cl摩尔比下获得更大脱氯效率，Ca/Cl摩尔比=4.1时，脱氯效率增加了20%。     

硫化亚铁活化过一硫酸盐降解含表面活性剂水溶液中三氯乙烯的效果与机制

采用硫化亚铁(FeS)活化过一硫酸盐(PMS)降解含表面活性剂吐温-80(TW-80)水溶液中的三氯乙烯(TCE),考察了PMS和FeS投加量、TW-80浓度、溶液初始pH、无机阴离子(Cl^–和HCO₃^–)对TCE降解的影响,确定了PMS/FeS体系中的主导自由基及TCE降解机理,验证了PMS/FeS体系处理实际地下水中含TW-80的TCE效果。结果表明：增加PMS或FeS投加量有利于TCE的降解,但当其投加剂量分别超过0.8 mmol·L^–1和0.6 g·L^–1时,TCE降解反而受到抑制,且TCE的降解率随TW-80浓度的增加而下降;PMS/FeS体系对pH有较宽的适用范围,在pH=11时受到抑制,Cl^–和HCO₃^–对TCE降解有抑制作用;通过自由基淬灭实验和电子顺磁共振实验确定了SO₄^–·、HO·和O₂^–·是PMS/FeS...     

零价铁修复受三氯乙烯污染地下水的实验研究

通过批实验和柱实验研究了三氯乙烯（TCE）初始浓度、四氯乙烯(PCE)等对零价铁去除三氯乙烯的影响,并建立了三氯乙烯降解的反应动力学方程。结果表明：（1）零价铁对TCE具有较好的降解效果,反应符合准一级反应动力学方程,表观反应速率常数随TCE浓度的增加而减小;（2）在铁粉充足的条件下,TCE初始浓度对降解效果影响不显著,且TCE去除率皆可达到90%以上;（3）PCE的存在抑制了TCE的脱氯反应。PCE和TCE共存时,TCE的最大去除率仅为64.2%;TCE脱氯反应的表观反应速率明显降低,反应半衰期由TCE单独存在时的6.8～9.7 h增大到66 h～346.5 h。     

水体中常见无机阳离子对TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

选择了6种水体中常见的阳离子(Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Cu2+、Ni2+),分别考查了其对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响;从光吸收、无机离子本身的性质对光生电子的捕获及传递等讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率的原因。结果表明:由于其不能捕获光生电子,Na+、Mg2+、Ca2+本身对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率影响不大;Al3+吸引电子能力较强,成为光生电子和Cr(Ⅵ)之间的桥梁,促进了Cr(Ⅵ)的还原;浓度为1 mmmol/L时,Cu2+显著地促进了Cr(Ⅵ)的光催化还原,其主要原因是Cu2+捕获光生电子的能力很强,起到了催化剂的作用,而浓度大于10 mmol/L时,Cu2+形成单质Cu以及对紫外光的吸收都使促进作用降低;Ni2+未充满的d轨道具有获得并传递光生电子的能力,也促进了Cr(Ⅵ)的还原;在浓度同为1mmol/L时,对Cr(Ⅵ)光催化还原的促进作用依次为:Cu2+Al3+Ni2+Na+、Ca2+、Mg2+。     

土壤pH和Eh对重金属铬(Ⅵ)纵向迁移及转化的影响

土壤自身pH和Eh是重金属铬(Ⅵ)在土壤迁移转化中的重要影响因素。为了研究铬(Ⅵ)在土壤不同初始pH和Eh条件下的纵向迁移与转化,调节土壤pH和Eh,采用室内土柱连续降雨淋溶实验,制备5种不同性质的土样进行土柱淋溶实验,在不同时刻不同埋深处取土样,并溶解过滤取上清液测试铬浓度(原子分光亮度计法)。结果表明,酸性条件下的土壤吸附性较好,氧化条件下的土壤迁移性最强,还原条件下的土壤中被转化还原为铬(Ⅲ)的量最多。因此,可以通过调节土壤的pH和Eh来有效地控制铬的迁移和转化。一方面,调节土壤pH,增大pH值,减弱土壤吸附能力并加速淋滤出土壤中的铬(Ⅵ);另一方面,调节土壤Eh,降低Eh值,促使土壤中铬(Ⅵ)的还原,转化成毒性较小的铬(Ⅲ),减轻土壤铬污染,改善土质。     

硫酸盐还原条件下三氯乙烯的降解研究

三氯乙烯(TCE)是地下水和土壤中主要的有机污染物之一.以受TCE等氯代烃严重污染的地下泥样为材料,采用室内模拟的方法.研究硫酸盐初始质量浓度为100、500、2 500 mg/L时.硫酸盐对TCE降解的影响.结果表明.高浓度硫酸盐更有利于TCE的降解;在硫酸盐还原条件下,通过添加2-溴乙基磺酸钠抑制产甲烷菌.发现产甲烷菌在TCE的降解过程中起到很重要的作用;硫酸盐浓度变化与TCE降解趋势一致.     

pH和有机质对铬渣污染土壤中Cr赋存形态的影响

选用3种不同的铬渣污染土壤作为试验样,通过调节其pH和有机质含量,并采用碱消解-共沉淀法和改良BCR顺序提取法,研究了pH和有机质含量对土壤中铬的价态及形态的影响。结果表明,总体上Cr(Ⅵ)含量随pH降低和有机质投加量增大而减小,Cr(Ⅲ)则增加,但土1各水平间差异均显著(F8.89),土2和土3只有部分水平间差异显著。同时,随pH降低和有机质投加量增大,酸可提取态Cr含量减小,可氧化态Cr增加,可还原态略有增加,表明酸性条件和有机质有利于Cr(Ⅵ)的还原和酸可提取态Cr向可还原态和可氧化态Cr的转化。     

黑炭负载零价铁对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果及生物有效性影响

采用直接热解法和碳热还原法分别制备了黑炭(BC)和黑炭负载零价铁(BF)材料,通过土壤稳定化培养实验和盆栽实验,考察了BC和BF对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果及其对生物有效性的影响。实验结果表明,BC可提高土壤pH,BF则降低土壤的pH。在投加量为5 g·kg-1的情况下,处理30 d后,BC和BF对土壤中TCLP-Cu的去除率分别为76.99%和69.83%;BC对TCLP-Crtotal和TCLP-Cr(VI)去除率分别为91.07%和92.47%,BF对TCLP-Crtotal和TCLP-Cr(VI)的去除率均接近100%,两者均能有效降低土壤重金属迁移性。形态分析表明,投加BC和BF均促进了铜由酸可提取态向可还原态和可氧化态转化,同时使铬的酸可提取态降低,可氧化态增加。盆栽实验表明,BC和BF均大大降低了土壤中铜和铬的生物有效性,减弱了其由植物根部向地上迁移的能力。相比而言,BF在对复合污染土壤中铜和铬的稳定化效果、形态转化以及迁移性方面整体优于BC。     

污染土壤化学修复技术研究与进展

污染土壤修复环境工程近年来发展迅猛,欧美等发达国家在其技术创新和设备改进2个层面都取得了长足进展。本文概述了化学淋洗修复技术(原位化学修复技术和异位化学修复技术)、化学还原与还原脱氯修复技术、化学氧化修复技术、溶剂浸提技术和土壤性能化学改良修复技术等污染土壤的化学修复技术原理、进展与适用性以及有关关键技术参数,并对其发展前景进行了展望。     

柠檬酸强化纳米零价铁活化过硫酸钠体系降解水溶液中的三氯乙烯

采用螯合剂柠檬酸(CA)强化纳米零价铁(nZVI),活化过硫酸钠(PS)体系,降解水溶液中的三氯乙烯(TCE),分别考察了PS、CA、nZVI投加量、溶液初始pH和无机阴离子对TCE降解效果的影响,确定了在TCE降解过程中起主导作用的活性氧自由基,并验证了PS/nZVI/CA体系降解实际地下水中TCE的效果。结果表明:投加适量的CA可以明显提高PS/nZVI体系对TCE的降解效果,但当CA浓度过高时,TCE降解反而受到抑制,过量或不足的PS、nZVI均会降低TCE的降解率;当溶液初始pH为3～9时,PS/nZVI/CA体系可有效降解TCE;溶液中存在的Cl–和HCO_3~-会抑制TCE的降解,其中HCO_3~-的抑制作用大于Cl–;自由基清除实验和电子顺磁共振实验表明PS/nZVI/CA体系中产生了HO·、SO_4~-·和O _2~-·活性氧自由基,其中HO·、SO_4~-·对TCE降解起主导作用;CA的加入有利于实际地下水中TCE的降解,PS/nZVI/CA体系相比PS/nZVI体系,更适应实际地下水中各种水质条件的冲击,具有实际应用前景。     

不同还原药剂修复Cr(Ⅵ)污染土壤的稳定性评估

针对目前铬污染场地修复后的长期稳定性问题,选用轻、重污染土壤和表层渣土混合物为研究对象,在分析其理化特性的基础上,对经CaS_4、FeSO_4·7H_2O和葡萄糖还原后土壤的长期稳定性进行评估,通过设置干燥和淹水2个条件,探究了水分对Cr(Ⅵ)污染土壤长期稳定性的影响。结果表明:针对3种不同类型铬污染土壤,投加CaS_4对土壤中Cr(Ⅵ)的还原效果较FeSO_4·7H_2O和葡萄糖好;在360 d的采样周期内,干燥条件下的3种土壤经CaS_4处理后Cr(Ⅵ)浓度均保持稳定,经FeSO_4·7H_2O和葡萄糖药剂还原后,渣土混合物中Cr(Ⅵ)波动幅度较大,其余2种土壤呈稳定状态;淹水密闭条件下的3种土壤中Cr(Ⅵ)浓度均有下降趋势,特别是渣土混合物在投加FeSO_4·7H_2O和葡萄糖药剂处理后,下降趋势更为明显;在长期稳定性方面,在360 d的实验周期内,与淹水密闭条件相比,经还原修复后的Cr(Ⅵ)污染土壤在干燥条件下的稳定性更强;Cr(Ⅵ)污染土壤经还原后,有效的过量还原剂能在一定程度上抑制土壤中Cr(Ⅵ)浓度变化,且在淹水密闭条件下,土壤中Cr(Ⅵ)浓度呈下降趋势。     

不同共代谢基质对四氯乙烯的厌氧生物降解研究

用驯化好的厌氧污泥对葡萄糖、乳酸盐和醋酸盐作为电子供体时四氯乙烯(PCE)的降解进行研究。实验结果表明,PCE是通过还原脱氯发生生物降解的。实验的回归结果表明,反应均符合一级动力学反应速率,常数的大小依次为k乳酸>k葡萄糖>k醋酸。表明乳酸盐作为电子供体时PCE的降解速率较快,说明在实验条件下乳酸盐是最合适的电子供体。并且在整个实验过程中由共代谢基质提供的电子供体不是PCE降解的限制因素。