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文献阅读|深入了解水溶液和土壤泥浆介质中的萘降解:性能和机制
发布时间:2021-12-29


深入了解水溶液和土壤泥浆介质中的萘降解:性能和机制

 

阅读者:易姝祺

 

【核心内容】

    萘是最简单的具有两个苯环的多环芳烃,水溶性好,对土壤介质具有吸附性,因此在多环芳烃污染场地中普遍存在,对人类造成严重的不利影响,因此开发一种有效的技术来去除受污染的地下水和土壤中的NAP技术是紧迫而重要的。由于传统芬顿工艺的局限性,如pH应用范围窄和H2O2储存困难,PDS和PMS已逐渐发展成为代替H2O2的化学氧化剂用于修复多环芳烃污染场地。并且nZVI结合CA激活的PDS或PMS氧化系统中NAP的降解作用尚未见报道。针对这些过去研究的不足之处,本研究旨在解决以下的问题:1)阐明在PDS/nZVI/CA和PDS/nZVI/CA系统中NAP在水溶液中的降解性能;2)通过清除剂测试和电子顺磁共振 (EPR) 检测确定用于NAP去除的主要ROS;3)通过检测NAP降解中间体,提出NAP可能的降解途径;4)阐明表面活性剂对NAP降解的影响;5)评估 PDS/nZVI/CA和PDS/nZVI/CA过程对实际地下水中NAP降解的有效性;6)评价PDS和PMS氧化系统在土壤浆液介质中降解NAP的性能;7)阐明NAP降解机制和土壤浆液介质中的关键影响因素。

    本研究进行了水溶液中NAP的降解实验、在土壤介质中的NAP去除实验、土壤浆液系统中不含PDS或PMS的NAP的降解机制实验,最终得出结论:在这项工作中,CA 的存在明显促进了NAP的降解,当PDS、PMS、 nZVI和CA 分别为 1.0 mM、0.1 mM、0.2 mM 和 0.1 mM。HO•和SO4-• 是PDS和PMS氧化系统中NAP降解的关键因素。此外,在NAP降解过程中通过GC-MS测定了1-萘酚、1,4-萘醌、香豆素、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯,从而在PDS/ PMS/nZVI/CA 系统中提出了两种可能的 NAP 降解途径。在土壤浆液中的结果表明,CA的存在可以加速NAP的解吸和土壤矿物质的溶解,有利于NAP的去除。此外,土壤中 DOM 的存在可以通过电子转移促进 Fe(II)/Fe(III) 循环和 NAP 降解。最后,预计上述成果可为PDS/nZVI/CA和PMS/nZVI/CA系统在NAP污染场地修复中的应用提供依据和支持。


【个人感受】
    这篇文章主要是通过实验得出:PDS/nZVI/CA和PMS/nZVI/CA系统可用于NAP污染场地的修复,并通过实验给出了一些数据参考:如最佳的pH范围在3-5之间;表面活性剂存在时、实际地下水情况下可以通过增加化学品的剂量来达到好的去除效果等。


【参考文献】

[1] Baciocchi, R., 2013. Principles, developments and design criteria of in situ chemical oxidation. Water. Air. Soil. Pollut. 224, 1-11.

[2] Befkadu, A.A., Chen, Q., 2018. Surfactant-enhanced soil washing for removal of petroleum hydrocarbons from contaminated soils: A Review. Pedosphere, 28, 383-410 

[3] Besha, A.T., Bekele, D.N., Naidu, R., Chadalavada, S., 2018. Recent advances in surfactant-enhanced in-situ chemical oxidation for the remediation of non-aqueous phase liquid contaminated soils and aquifers. Environ. Technol. Inno. 9, 303-322