企业搬迁遗留场地中HCHs残留特征及修复方法研究

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随着我国城市化脚步的大力迈进,许多土地利用性质发生了极大的改变,以前的一大批农药生产企业搬迁后所遗留的场地污染问题,成为了社会领域的又一“定时炸弹”。六六六作为土壤中高残留、难降解的持久性有机污染物,曾经被大批量生产,尤其是γ-HCH异构体林丹,在上世纪90年代依然在应用,此类农药生产企业所遗留的土壤污染,引起了广泛的关注和研究。本论文针对某林丹生产企业搬迁后六六六残留污染土壤,对其的样品前处理技术及分析测定作了系统的研究,通过数据分析对其潜在的生态风险进行评价,并采用化学氧化法对污染土壤进行修复优化研究。(1)土壤样品中六六六的分析测定研究采用索氏提取(SE)-气相色谱(GC)-电子捕获检测器(ECD)法对土壤中六六六进行分析检测,结果表明,该方法提取效果良好,硅胶柱层析法净化彻底,干扰杂质较少,色谱图分离效果明显,所有异构体均在0.005-0.5mg/L范围内线性关系良好,相关系数R2≥0.9989,重现性良好。(2)某林丹生产企业搬迁遗留场地六六六残留特征为了了解有机氯农药生产企业搬迁遗留场地土壤的污染状况,本文对某林丹生产企业搬迁遗留场地的污染土壤进行了调查研究。结果表明,在所有的采样点位中,六六六四种异构体的检出率均为100%,0-20cm表层土壤中六六六的总残留量(∑HCH)范围在0.0343-19.5608mg/kg,前后院中心0-80cm层土壤中六六六的总残留量(∑HCH)范围在0.0313-0.2947mg/kg,大体呈先增加后减小的趋势。通过对污染物的组成分析发现,四种异构体的含量顺序大体上符合β-HCH﹥δ-HCH﹥γ-HCH﹥α-HCH,β-HCH异构体的平均百分含量在50%左右,远远高于其他异构体的含量。采用《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》对污染场地土壤残留六六六进行风险评价,结果表明,经过十几年的降解,厂区后院西部及东部靠近生产车间的土壤污染仍较为严重,远远超出了土壤环境质量三级标准,对人体和环境存在较大的安全隐患和风险,需加强对其的治理和修复力度。(3)化学氧化法对土壤中六六六的降解效果在土壤样品中加入不同种类的化学氧化剂,每种氧化剂3个浓度水平,在相同的反应条件及反应时间下,结果表明,对六六六总量降解效果最好的是高锰酸钾及活化过硫酸钠(FeSO4和柠檬酸活化),其最佳浓度分别为1mmol/g及2mmol/g。活化过硫酸钠对α-HCH、γ-HCH、δ-HCH异构体有较高的去除率,1h后去除率均在45%以上,α-HCH的去除率高达80%左右,但对β-HCH异构体去除率较低。1mmol/g的高锰酸钾对α-HCH、γ-HCH、δ-HCH异构体的去除率均略低于2mmol/g的活化过硫酸钠,但其对β-HCH异构体的去除率较高,维持在50%左右。过硫酸钠和高锰酸钾均是对环境友好的化学氧化剂,其降解产物不会对环境造成二次污染,且能在环境中稳定存在一段时间,对土壤中污染物的降解随着时间的推移逐步彻底,可以针对其各自的优势,互补组合应用,达到对环境高效无害的修复过程。(4)Fe-C微电解法对水体中六六六的降解效果将传统的Fe-C微电解工艺应用于模拟水体中六六六的降解研究,并采用液液萃取(LLE)-气相色谱(GC)-电子捕获检测(ECD)法提取测定水体中残留的六六六,结果显示, Fe-C微电解法是一种极为强大的化学降解手段,对水体中六六六的去除率极高,经过3个小时的反应,六六六各异构体及总量∑HCH的去除率为80-90%,对于结构极为稳定的β-HCH异构体,去除率也达到了80%以上,为其在实际水体中有机氯农药类的降解修复奠定了理论基础。
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