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过硫酸盐作为一种新的氧化剂可在热、光、过渡金属离子的活化环境下产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·)。本文将考察三种活化方法(热活化、Fe2+活化、紫外光助Fe2+活化)下的土壤中石油污染物的去除效率,选出适宜的活化技术;其次,考察各活化方法的影响因子,如pH值、温度、过硫酸盐浓度、Fe2+浓度、紫外灯照时间等对过硫酸盐降解土壤中石油类污染物的影响作用,确定最佳活化参数,并研究了Fe2+活化条件下的表观动力学方程以及应用响应曲面法对紫外光助Fe2+活化方法的四个因素进行优化;最后对比分析了处理前土壤及处理后土壤中石油烃组分的变化情况。(1)热/S2O82-体系在酸性环境下石油烃去除率较高;升高温度、增加过硫酸钠浓度均可以使过硫酸盐产生SO4-·对土壤中石油污染物进行降解,但高温或过量投加过硫酸钠不但不能提高石油烃去除率反而会使石油烃去除率降低。综合考虑,热/S2O82-体系的最佳修复参数为:pH=2,T=50℃,Na2S2O8=1mol/L,反应时间为5天。(2)Fe2+/S2O82-体系受pH影响较复杂,强酸性、中性或碱性环境都不利于有机污染物的降解;Fe2+浓度以及过硫酸钠的浓度直接影响着石油烃的降解率,但过量投加Fe2+或过硫酸钠会使体系中的SO4-·相互反应,引发自由基猝灭,不但不能提高石油烃去除率反而会使石油烃去除率降低。综合考虑,Fe2+/S2O82-体系的最佳修复参数为:pH=4,Na2S2O8=1mol/L,Fe2+=1mol/L,反应时间为5天。对Fe2+/S2O82-处理石油烃体系进行了表观动力学研究,其表观动力学方程为V=101.4011·P0.1139·A0.2922·B0.67291,反应总计数为1.07901,在整个反应体系中Fe2+浓度起主要作用。(3)由于紫外光也可活化过硫酸盐产生氧化性较好的硫酸根自由基,所以在紫外光与Fe2+协同条件下可以提高对土壤中石油烃的降解率。UV/Fe2+/S2O82-体系的最佳修复参数为:pH=4,Na2S2O8=1mol/L,Fe2+=1mol/L,紫外灯照时间为4天。利用Box-Behnken实验设计,通过响应曲面法建立了pH值、过硫酸钠浓度、硫酸亚铁浓度、紫外时间四个因素的二次多元回归模型,并进行了方差分析、响应曲面分析。根据分析结果可知:p H值/Fe2+浓度、Fe2+浓度/Na2S2O8浓度的交互作用可显著影响石油烃的去除率。(4)对处理前后的石油土壤以及三种活化方式处理后的土壤中的正构烷烃进行了气相分析。根据气相分析结果可知,经三种活化方法处理后土壤中的正构烷烃含量都有所减少,其中紫外光助Fe2+活化方法正构烷烃降低程度最大,Fe2+活化方法次之,热活化方法处理后正构烷烃的降低程度最低。综上所述,三种活化方法的降解效果顺序为:UV/Fe2+/S2O82->Fe2+/S2O82->热/S2O82-。