土壤中石油烃的芬顿氧化实验研究

发布时间：2017-07-29 01:00

  本文关键词：土壤中石油烃的芬顿氧化实验研究

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【摘要】：加油站和焦化厂等污染场地污染问题严重,对周边土壤和地下水环境带来了污染风险。芬顿(Fenton)氧化技术已成功应用于去除常见的土壤有机污染物。尽管芬顿氧化体系有极强的氧化能力,但单独使用芬顿氧化体系仍有很多限制性因素。本文以土壤中柴油/多环芳烃污染物为研究对象,开展了(1)低铁含量的中性土壤中柴油的Fenton氧化降解;(2)Fenton预处理条件下深层土壤中柴油的微生物降解;(3)人为污染和场地老化土壤中多环芳烃的Fenton氧化降解;(4)Tween80对化学预氧化过的场地老化土壤中PAHs的Fenton降解影响研究。取得了如下研究结果:(1)对于低铁含量的中性土壤来说,对照处理和低剂量(3%)类芬顿处理中TPH(C10-C25)未发生明显降解;较高剂量(6%和12%)类芬顿处理中TPH(C10-C15)发生了较为显著的降解,但TPH(C16-C25)的降解效率较低。氧化剂为6%H2O2时,随着Fe2+浓度的增加,TPH(C10-C25)降解效果呈现缓慢提升趋势;添加2%Fe2+剂量时,TPH(C10-C25)降解率为35%左右。控制氧化剂(6%H2O2)和Fe2+浓度(1%)不变时,随着pH值的降低,TPH(C10-C25)的降解效率呈现增加趋势。(2)经0.5天化学预氧化处理的深层柴油污染土壤,在微生物处理5天后TPH(C10-C25)发生了明显降解。30天培养处理后,未氧化的土壤加营养盐处理中TPH的降解效率双氧水预氧化土壤加营养盐处理双氧水预氧化土壤不加营养盐处理未氧化土壤不加营养盐处理。此外,研究发现土壤中低碳分子量的污染物相对较容易降解,TPH(C10-C15)和TPH(C16-C20)的降解效果可达70%以上;高碳分子量污染物也呈现较高的降解效果,TPH(C21-C25)的降解率在60%左右。(3)人为土中的PAHs相对场地老化土中的PAH较容易降解。三种芬顿处理PAHs的降解效率由高到低依次是分级芬顿处理传统芬顿处理类芬顿处理。PAHs分级芬顿氧化(分3次氧化)的实验结果表明,相对于前两次化学氧化的结果,第三次氧化后场地老化土壤中的PAHs含量并没有明显减少,PAHs的降解表现出“拖尾”现象。Tween80对化学预氧化(2次)过的土壤中PAHs的芬顿降解影响结果表明,低剂量Tween80的添加并未明显提升土壤中PAHs的芬顿氧化降解效率;高剂量Tween80的添加在一定程度上能够增加土壤中三、四环PAHs的解吸量并促进其降解,而对土壤中五环PAHs的降解提升效果并不明显。
【关键词】：芬顿氧化 微生物修复 表面活性剂 石油烃
【学位授予单位】：轻工业环境保护研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 引言12-22
• 1.1 Fenton氧化技术的研究现状12-19
• 1.1.1 传统芬顿反应机理及发展14-15
• 1.1.2 改性芬顿反应机理及发展15
• 1.1.3 类芬顿反应机理及发展15-16
• 1.1.4 芬顿反应的影响因素16-17
• 1.1.5 芬顿氧化及其联用修复技术17-19
• 1.2 选题依据19-21
• 1.3 研究内容21-22
• 第二章 材料与方法22-28
• 2.1 实验材料22-23
• 2.1.1 实验药品22-23
• 2.1.2 实验仪器设备23
• 2.2 实验分析方法23-28
• 2.2.1 土壤基本性质测定23-24
• 2.2.2 土壤样品中TPH（C10-C36）的萃取及检测条件24
• 2.2.3 土壤样品中PAHs的萃取及检测条件24
• 2.2.4 水中PAHs的萃取及检测条件24-25
• 2.2.5 质量控制25-28
• 第三章 低铁含量的中性土壤中柴油的芬顿氧化降解研究28-38
• 3.1 实验设计28-30
• 3.1.1 土壤样品预处理28
• 3.1.2 污染土壤基本理化性质及污染物初始浓度28
• 3.1.3 实验处理设置及实验条件28-30
• 3.2 结果与讨论30-38
• 3.2.1 类芬顿对土壤中柴油污染物的降解效果研究30-32
• 3.2.2 不同剂量铁（不调pH值）对土壤中柴油污染物的降解效果研究32-33
• 3.2.3 不同pH值对土壤中柴油污染物的降解的影响研究33-36
• 3.2.4 讨论36-38
• 第四章 芬顿预处理条件下的深层土壤中TPH的微生物降解38-46
• 4.1 实验设计38-39
• 4.1.1 实验条件38
• 4.1.2 实验处理设置38-39
• 4.2 结果与讨论39-46
• 4.2.1 TPH（C10-C15）降解效果分析39-40
• 4.2.2 TPH（C16- C20）降解效果分析40-41
• 4.2.3 TPH（C21- C25）降解效果分析41-42
• 4.2.4 TPH（C10- C25）降解效果分析42-43
• 4.2.5 讨论43-46
• 第五章 人为污染和场地土壤中多环芳烃的Fenton氧化降解46-56
• 5.1 实验设计46-48
• 5.1.1 土壤样品预处理及污染土壤制备46
• 5.1.2 污染土壤基本理化性质及污染物初始浓度46-47
• 5.1.3 实验处理设置及实验条件47-48
• 5.2 结果与讨论48-56
• 5.2.1 老化土中PAHs的芬顿降解效果研究48-50
• 5.2.2 人为污土与老化土中菲、芘、苯并（a）芘降解效果分析50-52
• 5.2.3 讨论52-56
• 第六章 Tween80对化学预氧化过的土壤中PAHs的芬顿降解影响56-66
• 6.1 实验设计56-58
• 6.2 结果与讨论58-66
• 6.2.1 分级芬顿处理老化土中PAHs污染物的降解过程研究58-60
• 6.2.2 Tween80对预氧化土中PAHs降解效果影响研究60-61
• 6.2.3 Tween80对氧化过两次的土壤中PAHs的吸附解吸研究实验61-62
• 6.2.4 讨论62-66
• 第七章 结论与展望66-68
• 7.1 结论66-67
• 7.2 展望67-68
• 参考文献68-78
• 致谢78

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本文编号：586751