EK/PRB联用对五氯酚污染土壤的修复及其相互作用机理研究

论文摘要

五氯酚(pentachlorophenol,PCP)是一种强毒性、抗降解能力强的持久性有机污染物,而且进入环境后主要分布在土壤等固相介质中,因而研究PCP污染土壤修复技术具有重要的实际意义。五氯酚(PCP)在不同pH值的土壤环境中有不同的存在形态,可使其在阴阳极之间来回的迁移,所以用电动力学方法去除污染土壤中的PCP是相当困难的。本研究将是在阴阳极之间填充一种高活性的Pd/Fe复合颗粒形成可渗透性发应格栅(PRB),使迁移到此处的PCP达到脱氯的效果。研究表明,当PRB安装在距离阳极3/10处时,阳极侧的PCP可以通过PRB而在其阴极侧积累,因一般情况下PRB处具有高的pH值,所以PCP被脱氯的效果非常微弱。当PRB安装在阴阳极的正中间,并周期性的向其中注入一定量的醋酸液降低pH值,PCP的去除率可达49%,其中22%检测为苯酚,大部分都是在阴极收集的。PCP的去除机理为:PCP迁移至PRB区域被微米Pd/Fe颗粒催化脱氯成苯酚,随后苯酚随电渗析流迁移出系统装置。本研究证明Pd/Fe的PRB与EK装置的联合运用来治理PCP污染土壤具有较好的效果。EK/PRB联用修复过程中,相同时间内PRB位于中间时累积的电渗析流最大,PRB与阳极之间土壤呈弱酸性,与阴极之间呈弱碱性,这些都有利于污染物向PRB迁移;阳极液的pH值最低,有利于维持PRB的弱酸性环境,以致更好的加氢还原PCP。EK/PRB联用修复污染土壤时,PRB位于阳极时腐蚀严重,位于阴极时易生成氢氧化物形成保护膜,两者都不利于其功能的发挥,当其位于土壤柱中间时受腐蚀程度小,也没有观察到氢氧化物的形成,最有利于其催化降解污染物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 五氯酚污染概述
• 1.2 土壤修复技术概述
• 1.3 电动力学土壤修复
• 1.4 零价铁脱氯技术
• 1.5 研究目的和内容
• 2 电动力学/零价铁可渗透反应格栅对PCP 污染土壤的修复
• 2.1 实验过程
• 2.2 结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 3 电场和零价铁PRB 相互作用研究
• 3.1 实验过程
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 本章小结
• 4 总结与展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 本研究的创新点
• 4.3 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士期间发表的论文