多氯联苯污染土壤热脱附研究综述

综述了近年来国内外热脱附技术在修复多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)污染土壤方面的研究进展。温度和停留时间是影响其脱附效率的最主要因素,另外脱附效果还受土壤性质以及载气、压力等其他因素的影响。氧气存在的条件下,脱附过程中会有呋喃(polychlorinated dibenzofurans,PCDFs)生成,导致整体毒性当量增加。PCBs的物理蒸发是其主要的脱附机制,同时伴随着脱氯和降解。协同热脱附通过添加改性剂,有效促进了PCBs的去除以及降解。冷凝,除尘,吸附一系列尾气处理用来降低尾气中PCBs的含量。文章最后给出了当前国内外的应用情况以及存在问题和今后的发展方向。     

土壤柱气相色谱法研究土壤中有机污染物的热脱附行为

采用土壤柱气相色谱法研究了四种有机污染物在土壤上的热脱附动力学特征,以及容量因子(k')同有机污染物的主要理化参数的数学关联.结果表明,有机污染物在土壤上的慢脱附过程符合双常数方程;并且随温度的升高,lg k'和拖尾因子(Tf)均呈直线降低.lg k'与lg Kow,lg Koa和lg Koc以及沸点(TB)均呈极显著的直线相关,其中,lg k'与lg Koa和TB的相关系数值很高,分别为0.978和0.966,说明二者可以很精确的预测有机污染物在土壤中的热脱附速率.     

两种改性剂对多氯联苯污染土壤协同热脱附影响研究

采用热脱附技术处理多氯联苯污染土壤已经成为了一种主要的场地修复方式。为提高热脱附效率,降低能耗,以典型电力电容器污染土壤为对象,采用2种改性剂(零价纳米铁和氢氧化钠)研究协同热脱附下多氯联苯的去除效率、分布特性及毒性当量。结果表明纳米铁和NaOH存在的条件下,有效提高了多氯联苯和毒性当量的去除效率,在较低温度下尤其显著,因此添加改性剂能够有效地促进热脱附过程。纳米铁的协同热脱附机理为显著强化了热脱附过程的传质传热,同时伴有一定的脱氯降解。NaOH的添加在较低温度下实现了较强的脱氯降解作用,加氢脱氯机理可用来解释协同热脱附过程中多氯联苯的脱氯反应过程。上述研究结果为多氯联苯污染土壤的场地修复提供理论基础。     

海南热带橡胶园土壤易氧化有机碳空间变异特征研究

为了解热带橡胶园土壤活性有机碳状况,采集了海南全岛13个不同胶园土壤,用高锰酸钾氧化-比色法测定了土壤易氧化有机碳质量分数,分析了其影响因素。结果表明,海南橡胶园土壤易氧化有机碳质量分数平均为2.70 g.kg-1（以C计）,变化在0.92~6.82 g.kg-1之间,变幅达到641%。易氧化有机碳质量分数与土壤有机质、全磷和全氮显著正相关,同时受成土母质的强烈影响,玄武岩发育的土壤最有利于易氧化有机碳累积,砂页岩和花岗岩次之,而变质岩和浅海沉积物形成的土壤易氧化有机碳质量分数较低。土壤易氧化有机碳质量分数也受气候强烈影响,随湿度降低而下降。     

西葫芦对土壤持久性有机氯化物污染的指示性研究

西葫芦(Cucurbita pepo L.)对土壤中持久性有机氯化物的超强吸收能力已被证实,意味其具有指示区域土壤持久性有机氯化物污染状况的潜能。本研究采用农田小区试验,考察了西葫芦不同组织器官(根、过渡茎、茎、叶和果实)在6个生长期对有机氯化物的累积吸收行为;采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法,分析了种植土壤及西葫芦各组织器官中的21种有机氯农药(OCPs)和18种多氯联苯(PCBs)。结果表明,西葫芦可将根吸收的OCPs和PCBs传递到过渡茎和茎。不同生长期采集的西葫芦根、过渡茎和茎中的OCPs和PCBs浓度基本稳定,无明显生物稀释效应,且此3个组织器官中OCPs和PCBs的分布模式与土壤中的分布模式基本一致。因此,可以用西葫芦根和茎中持久性有机氯化物的浓度指示土壤中持久性有机氯化物的污染水平,根和茎的采样时间可以不受西葫芦生长期的限制。     

零价铁还原脱氯污染土壤中PCBs的实验研究

利用零价铁或铁的双金属对模拟污染土中多氯联苯(PCBs)在常温常压下的还原脱氯情况进行实验研究.采用高效离子色谱分析样本,结果表明:零价铁或者镍(Ni)铁双金属对土壤中浓度为5 mg·g-1的PCBs有一定的脱氯效果;当PCBs浓度降低为1 mg·g-1时只有钯(Pd)含量为0.05%的钯铁处理具有显著的脱氯效果;升高土壤温度到45℃,或者简单加入醋酸、活性炭、石墨以及硫粉等处理均不能有效提高脱氯效果;先添加硫粉和水培养,使土壤氧化还原电位降低后,添加含铜(Cu)为2%的铜铁及含钴(Co)为1%的钴铁双金属对土壤中的PCBs有明显的脱氯效果.     

基于热脱附-化学电离质谱技术的二次有机气溶胶成分分析和前体物解析

二次有机气溶胶是大气颗粒物的重要组成部分.有关二次有机气溶胶的分子示踪物、生成机制,以及产率的实验室研究和外场观测工作已在世界各地广泛开展;然而,学术界对二次有机气溶胶的认识仍待进一步加深,以期更为全面地了解二次有机气溶胶生成和消亡的整个大气过程.本课题组拟利用新近发展的热脱附-化学电离-飞行时间质谱技术为主要手段,从新的视角研究二次有机气溶胶的化学物种和形成机制:在烟雾箱中研究一系列生物源和人类源有机化合物与羟基自由基、硝基自由基、以及臭氧的反应,应用热脱附-化学电离-飞行时间质谱技术测定二次有机气溶胶的分子组成特征;在相对污染和相对洁净地区分别组织外场观测,着重于实际大气中二次有机气溶胶的热脱附-化学电离-飞行时间质谱技术的方法发展;实现利用烟雾箱研究获得每个前体物生成的二次有机气溶胶的指纹特征,使用多元线性回归分析技术分析实际大气中的二次有机气溶胶的前体物来源;通过相对污染和相对洁净两个地区的比较,阐明两地的大气颗粒物污染是否在化学组分方面具有类似性而只是具有浓度上的差别,或者两地的大气颗粒物污染是否由于前体物浓度上的差异而已具有化学组分上的非线性差异.