渗滤液中特征氯代物的调查及其迁移转化规律研究

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近年来,随着世界经济的高速发展、人口的快速增长和城市化进程的加快,人类对水资源的需求持续增大。与此同时,由于人类自身的生活,生产活动,对水环境造成的污染也逐渐加大。其中,地下水水源的污染问题直接关系到人类的饮水安全,是长久以来水环境研究的重点。地下水污染的来源众多,近年来的研究表明,垃圾填埋场渗滤液的渗漏已经成为了地下水污染的重要源头,并且随着填埋场设备老化、防渗措施失效等问题的出现,其污染程度会继续加重。在渗滤液中污染物种类复杂多样,氯代有机物是其中检出率较高,毒性较强的一类污染物,在我国最新的饮用水标准中,氯代有机物的控制种类比旧标准增加了31项,可以说氯代有机物的存在与否,直接关系到我们的饮水安全。事实上,在针对垃圾填埋场周边的地下水中,已经检测出了包含六氯苯在内的多种氯代有机物,防治其对地下水的污染迫在眉睫。因此,开展渗滤液中氯代有机物的种类、浓度调查,探究特征氯代物的迁移转化规律对保护地下水安全具有十分重要意义。本论文主要开展了以下工作:总结前人研究成果,对渗滤液中氯代物的种类和浓度进行了分析和汇总,通过筛选,选择六氯苯作为目标污染物;以六氯苯为研究对象,搭建垃圾填埋模拟实验平台,探究渗滤液中水指标的变化特征和六氯苯的迁移转化规律;利用分析软件,分析六氯苯迁移转化与水质指标变化之间的关系。得出结论如下:(1)通过文献调查发现,渗滤液中氯代物种类大致为氯代烷烃类、氯代烯烃类以及氯代芳香烃类等,对比饮用水水质标准发现,绝大多数氯代物均超标,并且由于特殊的结构,其毒性不容小觑。(2)利用三维荧光光谱技术与平行因子分析、主成分分析技术相结合的方法,从垃圾有机物中分离出了三种组分C1,C2和C3,通过比对前人的研究,根据发射波长与激发波长的数值,确定其中C1,C2主要为类蛋白类物质,C3为类腐殖质类物质。过主成分分析法,分析出两个主要成分F1、F2,F1以类蛋白类物质为主,F2以类腐殖质物质为主,以此来达到降维目的,分析出当7-21天内,样品中以主成分F1为主,在第28天时,主要成分以F2为主,说明,在大约一个月后,类腐殖质物质开始占据主导地位。(3)HCB的降解途径主要为两条,HCB先降解为PCB;随后一支沿着1,2,3,5-四氯苯沿着1,3,5-三氯苯再到1,3-二氯苯的降解路径进行降解;另一支沿着1,2,4,5-四氯苯沿着1,2,4-三氯苯再到1,4-二氯苯的降解途径进行降解。通过对比共价键能量看出,HCB的降解路线,是沿着能量最小的路径进行,这与诸多学者的研究相印证。(4)HCB与HIX值的显著相关性说明腐殖化程度的提高,会有利于HCB的降解,而HIX值与1,2,3,5-四氯苯的显著相关性说明了腐殖化程度的提高有利于其发生转化。但随着腐殖化程度的提高,会抑制1,2,4-三氯苯的转化,使其出现积累。PCB与1,2,3,5-四氯苯与1,2,4,5-四氯苯的相关性较强,与PCB主要降解产物为两者的现象吻合;HIX值与1,2,4-三氯苯却呈现负相关性,说明了1,2,4-三氯苯的降解随着腐殖化进程出现抑制,也从侧面说明了1,2,4-三氯苯的积累问题与第四章中推测1,2,4-三氯苯为制约点相吻合。
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