论文部分内容阅读
改性Fenton(MF)化学氧化不需改变土壤pH值,可在中性条件下原位修复石油污染土壤,是最有前景的化学预氧化技术。然而,关于MF化学氧化不同石油污染强度土壤的报道很少,特别是总烃(TPH)污染强度大于100g/kg的重度污染几乎没有涉及。本文主要考察了MF氧化四种不同污染强度石油污染土壤的效果,分析了TPH和SOM的氧化特性,探明MF化学氧化适宜的石油污染土壤强度范围;并对MF氧化石油污染土壤的条件进行优化,探明适宜后续生物修复的MF条件,以期为石油污染土壤的现场修复提供理论依据。实验结果如下所示:1.改性Fenton化学氧化不同石油污染强度土壤的研究(1)土壤的石油污染强度对改性Fenton化学氧化效果有重要的影响,改性Fenton试剂对中度石油污染土壤的去除效果较重度污染土壤明显。(2)当亚铁浓度为5.8mmol/L、H2O2投加浓度为1100mmol/L时,中度污染土壤(15g/kg28g/kg)中TPH的去除率为44.14%45.77%;而重度污染土壤(98g/kg 196g/kg)中TPH的去除率仅为5.35%7.06%,表明MF化学氧化石油烃浓度为15g/kg28g/kg的中度污染土壤是可行的。(3)与一次投加H2O2的方式比较,逐级分批投加氧化剂的方式可将四种土壤中TPH的氧化率提高近一倍,SOM去除率降低至少17%,是一种较好的投加方式。2.改性Fenton化学氧化石油污染土壤的优化实验研究(1)H2O2/Fe最佳摩尔浓度比为1100/5.8,此时其TPH氧化率为45.77%,SOM去除率为10.65%。在H2O2浓度相同的情况下,亚铁浓度为5.8mmol/L时的TPH氧化率大约为浓度为2.9mmol/L时的两倍;氧化剂最佳投加次数为3,TPH浓度从26540mg/kg降至12812mg/kg,TPH氧化率高达51.73%,SOM氧化率较低,仅为6.62%。氧化剂的量固定时,SOM去除率和TPH去除率变化趋势完全相反,土壤中SOM与TPH是竞争关系。(2)实验发现pH为8.5的处理效果明显要优于pH为3.5的效果,TPH氧化率要高10到20个百分点,表明中性pH条件下土壤中石油烃更易于被MF试剂氧化。3.改性Fenton化学氧化与生物修复联合处理石油污染土壤的实验研究在上述最优MF氧化条件下对石油污染土壤进行预氧化后,分别在接种和不接种条件下进行生物修复实验,结果发现两组的TPH去除率分别为47.72%和54.64%相差不大,远大于未预氧化土壤的生物修复率24.62%,所以MF试剂化学氧化不仅不会降低土壤中微生物的活性,而且可以提高后续生物修复的效率。