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多氯联苯(PCBs)是一类持久性有机污染物,具有难降解性、疏水性、三致性等特性,这些特性导致PCBs与受污染土壤底泥之间结合紧密,使得污染土壤修复十分困难。表面活性剂修复是一种可靠、稳定的技术。
众多关于PCBs的实验室研究中大多采用单一的纯品PCBs,关于采用实际变压器PCBs绝缘油的研究报道甚少。本研究选用六种不同表面活性剂(APG、Brij30、Brij35、Tween80、TritonX-100、SDS)和变压器PCBs油作为实验材料,通过对表面活性剂的表/界面张力的测定以及混溶振荡实验,探究了表面活性剂的表/界面张力对PCBs油的增溶效果和洗脱效果的影响。通过烧杯淋洗实验研究不同表面活性剂浓度、固.液比、淋洗时间、搅拌强度对去除PCBs的影响,其主要结果如下:
(1)临界胶束浓度(CMC)较小的非离子表面活性剂对PCBs的去除率明显高于临界胶束浓度(CMC)较大的阴离子表面活性剂。由于PCBs在非离子表面活性剂胶束中除了在胶束核中的分配外,亦能够在胶束表面分散,因而非离子表面活性剂的增溶能力远大于离子型表面活性剂。非离子表面活性剂对PCBs的增溶能力强,从而使PCBs更易从多孔介质中洗脱出来。在离子型与非离子型表面活性剂对PCBs的洗脱起主要作用的是增溶作用。TritonX-100浓度为5000mg/L时去除率最大,其值为85.7%,TritonX-100的洗脱效果优于其他表面活性剂。
(2)对相等临界胶束浓度(CMC)的两种表面活性剂的洗脱效果对比,界面张力越小,对PCBs的去除率越高。
(3)PCBs去除率随表面活性剂浓度的增大而增大,在某一浓度时达到最大值,随后即使浓度再增高,其去除率趋于平稳或略微下降。这是由于表面活性剂溶液质量浓度过高时,会在水溶液中形成絮凝物,然后与有机污染物结合形成粘性乳状液,这种乳状液会堵塞介质中的缝隙,从而影响洗脱效果。
(4)介质颗粒越均匀,且有机质含量越小,表面活性剂在介质中的吸附量少,从而更有利于PCBs的去除。
(5)影响淋洗效果的最主要因素是表面活性剂的浓度,当TritonX-100的浓度达到10000mg/L时去除率为80%,此时固液比为1:10,搅拌强度和搅拌时间分别为250r/min和30min。