铁矿石催化过氧化氢—过硫酸钠去除地下水中三氯乙烯的研究
发布时间：2021-11-07 15:23
三氯乙烯(TCE)在衣物干洗,电子元件和金属部件的去油污,制药提纯的溶剂萃取等领域有着大量的应用。TCE有潜在的致癌、致畸、致突变毒性。它从地表迁移到含水层,通常以粘稠非水溶液相(DNAPL)存在,缓慢持续地溶解于地下水中,威胁着地下水的饮水安全。原位化学氧化(In situ chemical oxidation, ISCO)是一项通过向被污染的土壤和地下水注入氧化剂去除污染物的技术。过氧化氢与二价铁离子组成的芬顿试剂生成羟基自由基(HO·),其有着非常强的氧化能力,是常用于ISCO的试剂。但芬顿反应迅速,过氧化氢分解过快,放出巨大的热量和气体,对地下水土层结构的稳定和土著生物的安全有威胁。过硫酸钠是另一种常用于ISCO的氧化剂。它在环境中比较稳定,需要热量、过渡金属、UV等活化才能生成强氧化性的硫酸根自由基(S042-·),方可去除难降解的污染物。如果把这两种氧化剂组合使用,可能取得更好的效果。本文用3种天然铁矿石：菱铁矿、磁铁矿、赤铁矿与过氧化氢、过硫酸钠分别组合成3个铁矿石单氧化体系和3个铁矿石双氧化体系,以TCE作为目标污染物,研究TCE在这些单氧化体系和双氧化体系的去除效率及...
【文章来源】： 中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 三氯乙烯的来源及其污染的普遍性
1.1.2 三氯乙烯污染物在地下水中的迁移特点
1.1.3 三氯乙烯的危害
1.2 国内外研究的历史现状及存在问题
1.2.1 地下水中三氯乙烯污染原位修复的方法
1.2.2 原位化学氧化去除三氯乙烯的特点
1.2.3 二价铁与铁矿石催化过氧化氢的特点
1.2.4 铁矿石催化过氧化氢去除地下水中污染物的研究进展
1.2.4.1 过氧化氢的浓度及其稳定性对去除污染物的影响
1.2.4.2 矿石中铁的价态对催化过氧化氢的影响
1.2.4.3 pH值对过氧化氢氧化能力的影响
1.2.4.4 铁矿石催化过氧化氢的机理
1.2.5 过硫酸钠去除三氯乙烯的进展
1.2.5.1 过硫酸钠去除三氯乙烯的机理
1.2.5.2 过硫酸钠活化的方法
1.2.5.3 pH值对过硫酸钠氧化能力的影响
1.2.5.4 含水层中一般因素对过硫酸钠氧化能力的影响
1.2.6 过氧化氢或过硫酸钠去除三氯乙烯存在的问题
1.2.6.1 过氧化氢去除三氯乙烯存在的问题
1.2.6.2 过硫酸钠去除三氯乙烯存在的不足
1.2.6.3 多种氧化剂组合去除三氯乙烯的进展及存在问题
1.3 研究的目标及意义
1.4 研究基本内容及技术路线
第二章 铁矿石催化过氧化氢去除TCE
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 材料
2.2.2 方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 菱铁矿催化过氧化氢去除TCE
2.3.2 磁铁矿催化过氧化氢去除TCE
2.3.3 赤铁矿催化过氧化氢去除TCE
2.3.4 铁矿石单氧化体系成分的测定
2.3.5 铁矿石反应前后的XRD分析
2.4 本章小结
第三章 铁矿石催化过氧化氢和过硫酸钠去除TCE
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 铁矿石催化过硫酸钠去除TCE
3.3.2 菱铁矿催化过氧化氢和过硫酸钠体系去除TCE
3.3.3 磁铁矿催化过氧化氢和过硫酸钠体系去除TCE
3.3.4 赤铁矿催化过氧化氢和过硫酸钠体系去除TCE
3.3.4 铁矿石双氧化体系反应前后物质的含量
3.3.5 铁矿石反应后的XRD分析
3.4 本章小结
第四章 氧化剂在不同含水介质体系中的分解
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料
4.2.2 方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 过氧化氢在含水砂样和含水土样中的分解
4.3.1.1 过氧化氢在含水砂样的分解
4.3.1.2 过氧化氢在含水土样中的分解
4.3.2 过氧化氢在含水铁矿石中的分解
4.3.2.1 过氧化氢在含水菱铁矿的分解
4.3.2.2 过氧化氢在含水磁铁矿中的分解
4.3.2.3 过氧化氢在含水赤铁矿中的分解
4.3.2.4 过氧化氢在含水硫酸亚铁中的分解
4.3.3 双氧化剂在含水铁矿石中的分解
4.3.3.1 双氧化剂在含水菱铁矿中的分解
4.3.3.2 双氧化剂在含水磁铁矿中的分解
4.3.3.3 双氧化剂在含水赤铁矿中的分解
4.4 本章小结
第五章 铁矿石催化过氧化氢和过硫酸钠去除TCE的机理探讨
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料
5.2.2 方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 铁矿石双氧化体系去除TCE的机理
5.3.1.1 菱铁矿双氧化体系去除TCE机理
5.3.1.2 磁铁矿双氧化体系和赤铁矿双氧化体系去除TCE的机理
5.4 本章小结
第六章 菱铁矿双氧化体系去除地下水中TCE的应用
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 材料
6.2.2 方法
6.3 结果与讨论
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 建议
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]羟基和超氧自由基的检测研究进展 [J]. 张昊,任发政. 光谱学与光谱分析. 2009(04)
[2]Fenton法处理难降解有机废水的应用与研究进展 [J]. 张令戈. 矿冶. 2008(03)
[3]Fenton原位化学氧化法修复有机污染土壤和地下水研究 [J]. 崔英杰,杨世迎,王萍,贾永刚. 化学进展. 2008(Z2)
[4]三氯乙烯污染土壤和地下水污染源区的修复研究进展 [J]. 高霏,刘菲,陈鸿汉. 地球科学进展. 2008(08)
[5]东莞市2002—2007年三氯乙烯职业损害分析 [J]. 钟逸菲,熊俊. 中国职业医学. 2008(03)
[6]转基因植物修复有机污染物的进展 [J]. 曹雪莲,惠泉,刘均洪. 环境保护科学. 2008(03)
[7]几种光催化反应体系中羟基自由基表观生成率的实验研究 [J]. 吴少林,谢四才,杨莉,戴玉芬,钟玉凤. 感光科学与光化学. 2006(02)
[8]不同基质共代谢降解地下水中四氯乙烯的研究 [J]. 史敬华,刘菲,李烨,崔学慧. 地学前缘. 2006(01)
[9]生物降解作用下地下水中TCE、PCE迁移转化的数值模拟研究 [J]. 刘明柱,陈鸿汉,胡丽琴,孙伟. 地学前缘. 2006(01)
[10]三种氯代烯烃对人角质形成细胞的细胞毒性作用 [J]. 周承藩,丁锐,沈彤,涂登云,朱启星. 中国工业医学杂志. 2005(02)
硕士论文
[1]似芬顿试剂处理TCE污染源区的方法研究[D]. 赵立谦.中国地质大学（北京） 2009
[2]三氯乙烯对HepG2细胞的遗传毒性及氧化应激机制的研究[D]. 胡存丽.大连医科大学 2008
[3]大庆齐家水源地井管腐蚀机理与防治方法研究[D]. 宋雷鸣.西安理工大学 2002
本文编号：3482091
【文章来源】： 中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 三氯乙烯的来源及其污染的普遍性
1.1.2 三氯乙烯污染物在地下水中的迁移特点
1.1.3 三氯乙烯的危害
1.2 国内外研究的历史现状及存在问题
1.2.1 地下水中三氯乙烯污染原位修复的方法
1.2.2 原位化学氧化去除三氯乙烯的特点
1.2.3 二价铁与铁矿石催化过氧化氢的特点
1.2.4 铁矿石催化过氧化氢去除地下水中污染物的研究进展
1.2.4.1 过氧化氢的浓度及其稳定性对去除污染物的影响
1.2.4.2 矿石中铁的价态对催化过氧化氢的影响
1.2.4.3 pH值对过氧化氢氧化能力的影响
1.2.4.4 铁矿石催化过氧化氢的机理
1.2.5 过硫酸钠去除三氯乙烯的进展
1.2.5.1 过硫酸钠去除三氯乙烯的机理
1.2.5.2 过硫酸钠活化的方法
1.2.5.3 pH值对过硫酸钠氧化能力的影响
1.2.5.4 含水层中一般因素对过硫酸钠氧化能力的影响
1.2.6 过氧化氢或过硫酸钠去除三氯乙烯存在的问题
1.2.6.1 过氧化氢去除三氯乙烯存在的问题
1.2.6.2 过硫酸钠去除三氯乙烯存在的不足
1.2.6.3 多种氧化剂组合去除三氯乙烯的进展及存在问题
1.3 研究的目标及意义
1.4 研究基本内容及技术路线
第二章 铁矿石催化过氧化氢去除TCE
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 材料
2.2.2 方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 菱铁矿催化过氧化氢去除TCE
2.3.2 磁铁矿催化过氧化氢去除TCE
2.3.3 赤铁矿催化过氧化氢去除TCE
2.3.4 铁矿石单氧化体系成分的测定
2.3.5 铁矿石反应前后的XRD分析
2.4 本章小结
第三章 铁矿石催化过氧化氢和过硫酸钠去除TCE
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 铁矿石催化过硫酸钠去除TCE
3.3.2 菱铁矿催化过氧化氢和过硫酸钠体系去除TCE
3.3.3 磁铁矿催化过氧化氢和过硫酸钠体系去除TCE
3.3.4 赤铁矿催化过氧化氢和过硫酸钠体系去除TCE
3.3.4 铁矿石双氧化体系反应前后物质的含量
3.3.5 铁矿石反应后的XRD分析
3.4 本章小结
第四章 氧化剂在不同含水介质体系中的分解
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料
4.2.2 方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 过氧化氢在含水砂样和含水土样中的分解
4.3.1.1 过氧化氢在含水砂样的分解
4.3.1.2 过氧化氢在含水土样中的分解
4.3.2 过氧化氢在含水铁矿石中的分解
4.3.2.1 过氧化氢在含水菱铁矿的分解
4.3.2.2 过氧化氢在含水磁铁矿中的分解
4.3.2.3 过氧化氢在含水赤铁矿中的分解
4.3.2.4 过氧化氢在含水硫酸亚铁中的分解
4.3.3 双氧化剂在含水铁矿石中的分解
4.3.3.1 双氧化剂在含水菱铁矿中的分解
4.3.3.2 双氧化剂在含水磁铁矿中的分解
4.3.3.3 双氧化剂在含水赤铁矿中的分解
4.4 本章小结
第五章 铁矿石催化过氧化氢和过硫酸钠去除TCE的机理探讨
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料
5.2.2 方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 铁矿石双氧化体系去除TCE的机理
5.3.1.1 菱铁矿双氧化体系去除TCE机理
5.3.1.2 磁铁矿双氧化体系和赤铁矿双氧化体系去除TCE的机理
5.4 本章小结
第六章 菱铁矿双氧化体系去除地下水中TCE的应用
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 材料
6.2.2 方法
6.3 结果与讨论
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 建议
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]羟基和超氧自由基的检测研究进展 [J]. 张昊,任发政. 光谱学与光谱分析. 2009(04)
[2]Fenton法处理难降解有机废水的应用与研究进展 [J]. 张令戈. 矿冶. 2008(03)
[3]Fenton原位化学氧化法修复有机污染土壤和地下水研究 [J]. 崔英杰,杨世迎,王萍,贾永刚. 化学进展. 2008(Z2)
[4]三氯乙烯污染土壤和地下水污染源区的修复研究进展 [J]. 高霏,刘菲,陈鸿汉. 地球科学进展. 2008(08)
[5]东莞市2002—2007年三氯乙烯职业损害分析 [J]. 钟逸菲,熊俊. 中国职业医学. 2008(03)
[6]转基因植物修复有机污染物的进展 [J]. 曹雪莲,惠泉,刘均洪. 环境保护科学. 2008(03)
[7]几种光催化反应体系中羟基自由基表观生成率的实验研究 [J]. 吴少林,谢四才,杨莉,戴玉芬,钟玉凤. 感光科学与光化学. 2006(02)
[8]不同基质共代谢降解地下水中四氯乙烯的研究 [J]. 史敬华,刘菲,李烨,崔学慧. 地学前缘. 2006(01)
[9]生物降解作用下地下水中TCE、PCE迁移转化的数值模拟研究 [J]. 刘明柱,陈鸿汉,胡丽琴,孙伟. 地学前缘. 2006(01)
[10]三种氯代烯烃对人角质形成细胞的细胞毒性作用 [J]. 周承藩,丁锐,沈彤,涂登云,朱启星. 中国工业医学杂志. 2005(02)
硕士论文
[1]似芬顿试剂处理TCE污染源区的方法研究[D]. 赵立谦.中国地质大学（北京） 2009
[2]三氯乙烯对HepG2细胞的遗传毒性及氧化应激机制的研究[D]. 胡存丽.大连医科大学 2008
[3]大庆齐家水源地井管腐蚀机理与防治方法研究[D]. 宋雷鸣.西安理工大学 2002
本文编号：3482091
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