淹水條件下紅壤中五氯酚的降解.pdf

1、土壤污染在中國已成為一個(gè)日益嚴(yán)重的問題，尤其是長期滯留在環(huán)境中的難降解有機(jī)污染物使污染形勢變得更加嚴(yán)峻。有機(jī)氯農(nóng)藥屬于高殘留、高毒害農(nóng)藥，是造成土壤環(huán)境污染的最主要農(nóng)藥類型。作為殺蟲劑和防腐劑曾被長期使用的五氯酚(PCP)在氯代酚中毒性最大，因此，其在水體、土壤等介質(zhì)中的吸附行為一直受到環(huán)境科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。本文以采自海南的玄武巖發(fā)育的磚紅壤旱地土壤(HNL)和湖南長沙的第四紀(jì)紅土發(fā)育的紅壤茶園土(CSR)為材料，室內(nèi)模擬研究了淹水條

2、件下向PCP污染土壤中分別添加乙酸鈉(NaAc)、葡萄糖(Glu)、草酸(Oxa)等電子供體對PCP降解的影響，比較了上述不同電子供體在異化鐵還原過程中的差異，以尋求合適的污染土壤改良劑;以及利用還原反應(yīng)過程中產(chǎn)生的游離鐵，進(jìn)一步添加過氧化氫使發(fā)生類芬頓反應(yīng)，氧化降解PCP，并探索了該反應(yīng)的最適條件，為PCP污染土壤原位修復(fù)提供實(shí)踐依據(jù)。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴2種土壤經(jīng)1∶1(W/V)土水比淹水厭氧培養(yǎng)后，pH、Eh值均

3、明顯降低，對于HNL土，PCP污染土壤的pH和Eh比清潔土壤的下降幅度更大，尤其是草酸處理。而CSR土下降不明顯，但草酸處理的pH、Eh仍顯著低于其他處理。⑵在淹水條件下，添加電子供體后，2種土壤鐵還原速率和產(chǎn)量各不相同，HNL土樣大小順序是:+Glu＞+Oxa＞+NaAc＞CK，CSR土樣大小順序是:+Oxa＞+Glu＞CK＞+NaAc。而在PCP污染土樣中，草酸處理的Fe(Ⅱ)含量均顯著高于其它處理。⑶PCP還原脫氯實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在

4、所用的幾種電子供體中，以草酸處理時(shí)PCP的降解效果最為明顯，在6d培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)，HNL土樣PCP去除率達(dá)34.8％，PCP的降解動(dòng)力學(xué)常數(shù)k值由0.0241上升到0.0537，增加了1.23倍，半衰期減少到12.9 d，氯離子濃度從23.41 mg/L增加到32.43 mg/L。CSR土樣PCP去除率則達(dá)50.1％，k值從0.0597增加到0.1035，上升了0.73倍，半衰期減少到6.7 d，氯離子濃度從16.62mg/L增加到31.2

5、6 mg/L。⑷過氧化氫氧化降解PCP的最佳初始土水比為1∶1(W/V)。最佳反應(yīng)時(shí)間為50 min。過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，PCP的降解效率越不明顯，反應(yīng)速率越慢，在1∶1淹水條件下，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的過氧化氫降解效果較好。土壤中PCP初始濃度越高，其降解速率就越低，當(dāng)土壤中PCP初始濃度為2 g/kg、6g/kg、10 g/kg、16g/kg時(shí)，經(jīng)1h處理后降解率分別為86.3％、66.3％、47.8％、15.5％。⑸過氧化氫的用

6、量與土壤pH值和PCP降解率之間有顯著關(guān)系(p＜0.05)，過氧化氫用量的影響要大于pH值;反應(yīng)時(shí)間與PCP降解率之間有微弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系(p＞0.25)。當(dāng)向5 g含10 g/kg PCP污染土樣中添加過氧化氫6 mL，pH為7.26，反應(yīng)時(shí)間為5 min時(shí)，PCP降解率最高為21.9％。⑹還原脫氯過程中產(chǎn)生的游離鐵及酸性環(huán)境，可以啟動(dòng)類芬頓反應(yīng)，且對PCP氧化效果明顯。2種土壤經(jīng)淹水添加草酸厭氧培養(yǎng)6d后，PCP去除率分別達(dá)35.3％