【摘 要】
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作为一种常用的场地修复技术,原位化学氧化技术可以根据污染场地内污染源的物化特征选择不同的原位化学氧化剂就地进行修复处理。被选择的氧化剂需要经传输以到达特定的地下污染区域,因此注入地下的氧化剂的稳定性十分重要。本文主要研究了过氧化氢、过氧化钙、高锰酸盐和过硫酸盐四类常见的原位化学氧化剂的自分解行为和在不同水化学条件与不同含水层材料存在下的稳定性。在过氧化氢稳定性实验中探究了溶液温度、pH值、常见阴离
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作为一种常用的场地修复技术,原位化学氧化技术可以根据污染场地内污染源的物化特征选择不同的原位化学氧化剂就地进行修复处理。被选择的氧化剂需要经传输以到达特定的地下污染区域,因此注入地下的氧化剂的稳定性十分重要。本文主要研究了过氧化氢、过氧化钙、高锰酸盐和过硫酸盐四类常见的原位化学氧化剂的自分解行为和在不同水化学条件与不同含水层材料存在下的稳定性。在过氧化氢稳定性实验中探究了溶液温度、pH值、常见阴离子、天然有机质和在七种标准矿石层存在下的影响。研究结果表明:温度从4℃升至70℃,H2O2的分解速率逐渐增大。pH值对H2O2稳定性有显著影响,碱性可促进其加快自分解反应,并在pH=11.0-11.5时,分解速率最大。HCO3-、CO32-和PO43-会促进H2O2分解,且随离子浓度的增大,分解速率进一步加快。腐殖酸和黄腐酸在pH=11.5条件下与同pH值自分解相比略微加强了H2O2的分解速率。七种标准矿石层对H2O2分解影响更为剧烈,其中作用效果排序为软锰矿(高含MnO2)>软锰矿(低含MnO2)>精铜矿>赤铁矿>钛铁矿>菱镁石>矾土。在过氧化钙稳定性实验中探究了pH值、特征阳离子以及在四种粘土矿物存在下的影响。研究结果表明:在微酸性(pH=6)和中性环境(pH=7)下,CaO2与H2O反应同时生成H2O2和O2,并在反应进行一定程度后进入平台期,H2O2和O2产量不再增加,溶液总过氧键浓度不再下降。当pH值从微酸性(pH=6)升高至微碱性(pH=8)时,会影响CaO2分解反应进入平台期后的变化,微碱性条件在平台期后H2O2产量减小,O2产量增加。加入Fe2+和Co2+均会影响CaO2的分解。加入红粘土、方解石、蒙脱土和麦饭石均不会改变CaO2的分解方式,但对H2O2和O2产物的生成速率和产量产生不同程度的影响。在高锰酸盐稳定性实验中探究了pH值、常见阴离子、七种普通土壤和七种标准矿石层的影响。研究结果表明:pH值和常见阴离子基本不影响KMnO4的稳定性。七种普通土壤对KMnO4的消耗量排序为吉林黑土>云南红土=陕西黄土>山东农田土>北京细沙土>内蒙古黄土>广东红土,且各土壤NOD值有所不同。投入的七种标准矿石层暂未观察到KMnO4的分解作用。在过硫酸盐稳定性实验中探究了pH值、常见阴离子、七种普通土壤和七种标准矿石层的影响。研究结果表明:pH值和常见阴离子基本不会使PS分解。七种普通土壤除吉林黑土外,其余土壤对其的分解作用暂不明显。投入的七种标准矿石层也对PS的稳定性影响较小。
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