溶解性有机质对有机污染土壤化学氧化修复影响及应用

发布时间：2020-09-21 09:11

　　高级氧化技术(AOPs)已经成功地应用在污染水体与污染土壤的修复中,能够将难降解的有机污染物降解为无污染的小分子物质,甚至可以矿化为无机物质等。目前,过氧化氢(H_2O_2)/过硫酸钾(K_2S_2O_8)联合的氧化技术对污染土壤的修复有着较为良好的效果。而土壤中广泛存在的溶解性有机质(DOM)是一种天然的电子穿梭体,具有较强的电子转移能力,既可以接受电子也可以提供电子。但是,目前DOM对H_2O_2/K_2S_2O_8修复治理污染土壤的影响研究较少,相关机理也并不明确。因此本论文主要研究了在土壤中自然铁存在的情况下,DOM对H_2O_2/K_2S_2O_8体系去除o-NCB的影响。主要研究成果如下:第一部分主要研究对比了不同比例的H_2O_2和K_2S_2O_8体系对土壤中o-NCB的去除效果。结果表明,在一定的范围内,H_2O_2浓度越高,即H_2O_2和K_2S_2O_8的比例越大,对o-NCB的降解效率就越高。并定量分析不同比例H_2O_2和K_2S_2O_8体系中的自由基(OH·和SO_4~(·-))。OH·和SO_4~(·-)的定量分析能够准确分析研究H_2O_2/K_2S_2O_8体系对难降解有机物的去除影响。结果表明,H_2O_2的加入不仅提高体系中OH·的产生量,而且提高了SO_4~(·-)的产生量。对体系中OH·和SO_4~(·-)的分析为后续的实验提供了一定的理论依据。第二部分主要研究不同来源溶解性有机质对H_2O_2/K_2S_2O_8体系降解o-NCB的影响。结果证明,DOM对H_2O_2/K_2S_2O_8去除o-NCB有着促进的作用,只是由于不同来源DOM的结构不同,所以促进效果也略有不同。通过红外光谱和三维荧光光谱对不同来源DOM进行表征,表明DOM的来源不同,其结构也就不同。此外,通过对DOM的电子转移特性进行实验研究,了解了DOM对H_2O_2/K_2S_2O_8降解o-NCB的作用机理,DOM的电子转移能力在H_2O_2/K_2S_2O_8去除土壤中o-NCB的过程起着重要作用。第三部分主要研究了在对有机污染土壤修复的过程中,土壤理化性质、微生物以及植物毒性等一些影响。测定了相关指标,如土壤的pH、有机质含量、酶活性以及种子发芽率等,结果表明,经过H_2O_2/K_2S_2O_8处理的有机污染土壤,植物种子发芽率有所提高,虽然部分的指标有所下降,但是对土的壤质量以及植物的生长影响较小。所以,H_2O_2/K_2S_2O_8体系可以较好的去除土壤中的难以降解的有机污染物,并且对土壤的影响较小,是一种较为高效的氧化技术。
【学位单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X53
【部分图文】：

氧化剂,投加量,降解率,降解效果

通过改变不同 H2O2投加量测定 BA 最终的浓度。图2.3 是不同 H2O2投加量对 BA 的降解效果。从图中可以看出，当 H2O2投加量为 0 mmol/L时，即 K2S2O8:H2O2为 1:0 时，BA 的降解率为 30%左右，而 H2O2投加量为 0.1 mmol/L时，BA 的降解率瞬间提高了 6%左右。未投 H2O2的对 BA 的消耗明显低于有 H2O2投加的，这说明 H2O2的加入在一定程度上促进了苯甲酸的降解，加入 H2O2可以促进体系产生更多的 SO4 -。在一定浓度 K2S2O8存在情况下

氧化剂,竞争动力学,硫酸根自由基,过硫酸钾

-降解 BA 的竞争动力学理论模型，对硫酸根自由基的含量进行计算，得到了图 2.4。图 2.4 是过硫酸钾和过氧化氢在不同比例下对 SO4 -含量的测定结果，从图

污染土,土壤,体系,种子发芽率

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