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多环芳烃是一类由苯环构成的能够致癌、致畸、致突变的持久性、难降解的有机污染物,主要来源于化石燃料的不完全燃烧、石油泄漏以及工业生产的排放等。我国土壤受多环芳烃污染较为严重,多环芳烃浓度超过国家二级标准的点位占到了1.4%,平均浓度达到580 μg/kg,污染区域主要分布于焦化厂、钢铁厂、石油开发、发电厂等周边地带,PAHs污染土壤亟待修复。本文选取了双氧水、改性Fenton、高锰酸钾、活化过硫酸钠这4种常见氧化剂来处理高浓度PAHs污染的炼钢厂区土壤,并测定了土壤处理前后TOC、FDA水解酶以及pH等风险因子的变化情况,通过对比氧化剂处理前后PAHs的残留情况以及土壤性质相关指标后,筛选了其中一种对16种多环芳烃均有较好去除率的氧化剂。针对此种优势氧化剂,又进一步通过提高氧化剂浓度、增设土水比、延长反应时间等反应条件,来确定最佳反应参数。取得的主要研究结果如下:(1)对比双氧水、改性Fenton、活化过硫酸钠、高锰酸钾4种氧化剂对污染土壤中16种多环芳烃的氧化效果发现,低分子量的多环芳烃(LMW)比高分子量的多环芳烃(HMW)更易被氧化剂氧化;有个别多环芳烃牢牢吸附于土壤孔隙中,需要加入过量的氧化剂破坏土壤结构,才可能使其脱附进一步被氧化:而四种氧化剂中,双氧水对多环芳烃的去除效果最弱,最佳降解率为72.91%;改性Fenton和活化过硫酸钠体系的氧化效果稍好,且较为接近,最佳氧化率分别为81.15%和82.79%;高锰酸钾对多环芳烃的氧化效果最好,添加浓度2 mmol/g时,氧化效率可以达到94.06%;可见高锰酸钾相对于其他三种氧化剂而言,对多环芳烃污染有更好的去除效果。(2)在化学氧化修复对土壤的生态风险分析中,通过四种氧化剂使用后土壤中TOC、pH、FDA水解酶等指标变化来进行评价判断,四种氧化剂的添加对土壤性质均有很大程度的影响。在最佳添加浓度条件下,使用双氧水处理后,土壤有机碳减少了6.39 g/kg,土壤微生物活性降低了33.84%,土壤pH值升高1.68;使用改性Fenton体系处理后,土壤有机碳减少了6.40 g/kg,土壤微生物活性变化程度相对较小,降低了18.35%,土壤pH值降低了1.63;使用活化过硫酸钠处理后,土壤有机碳减少了5.17 g/kg,土壤微生物活性降低了41.18%,土壤pH值降低了1.80;使用高锰酸钾处理后,土壤有机碳减少了4.81 g/kg,土壤微生物活性降低了29.18%,土壤pH值升高了1.48;综合来看,高锰酸钾处理对土壤影响程度最小,其次为改性Fenton体系,再者为双氧水和活化过硫酸钠。(3)以高锰酸钾作为目标氧化剂,通过改变反应土水比、药剂添加量、反应时间等条件来优化氧化条件,确定了高锰酸钾作为修复剂时的最佳氧化条件为土水比1:7.5,高锰酸钾添加量2.5 mmol/g,反应48h,得到氧化效率为95.96%。综上所述,在添加高锰酸钾后土壤中PAHs的氧化效果最佳,多环芳烃残留浓度均符合浙江省《污染场地风险评估技术导则(DB 33/T 892-2013)》中规定的部分污染物土壤风险评估筛选值(商服及工业用地筛选值)的要求,而且对土壤的生态影响相对可以接受,可见高锰酸钾相对于其他三种氧化剂而言,更适合用于受PAHs污染的土壤修复工程。