納米零價鐵及其與微生物聯(lián)合修復(fù)多氯聯(lián)苯污染土壤.pdf

1、多氯聯(lián)苯（Polychlorinatedbiphenyls，PCBs）是典型的氯代有機(jī)污染物。土壤與沉積物的PCBs污染是全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題。高氯代PCBs需要先脫氯為低氯代PCBs或聯(lián)苯才能被微生物徹底降解，納米零價鐵（Nanoscalezerovalentiron，nZVI）可實(shí)現(xiàn)PCBs的高效脫氯。本研究制備nZVI和納米Pd/Fe雙金屬體系，以2，2'，4，4'，5，5'-六氯聯(lián)苯(PCB153)作為目標(biāo)污染物，研究納米顆粒對其

2、的去除效率和脫氯途徑。從浙江省臺州市電子電器廢棄物拆解地區(qū)采集多氯聯(lián)苯污染土壤，考察nZVI和納米Pd/Fe顆粒對污染土壤的修復(fù)效果，并探討土壤理化性質(zhì)對脫氯效率的影響。將nZVI與一株P(guān)CBs和聯(lián)苯的好氧降解菌聯(lián)合修復(fù)PCBs污染土壤，考察高氯代PCBs的還原脫氯效率和低氯代PCBs的礦化效果，實(shí)現(xiàn)土壤中PCBs的高效去除。主要的研究結(jié)果如下:
　　表征結(jié)果證明納米顆粒制備成功。將nZVI和納米Pd/Fe雙金屬體系還原脫氯水中P

3、CB153(初始濃度2mg·L-1)，反應(yīng)20h后脫氯效率分別為74.9％和93.8％。納米顆粒對PCB153的還原脫氯過程符合準(zhǔn)一級動力學(xué)模型，動力學(xué)常數(shù)k分別為0.110h-1和0.120h-1。在脫氯反應(yīng)中，PCB153先吸附在納米顆粒表面上，再被還原脫氯成其低氯代同系物，聯(lián)苯是最終的脫氯產(chǎn)物。與nZVI相比，納米Pd/Fe雙金屬體系對PCB153的脫氯途徑更多樣化。
　　用納米零價鐵技術(shù)模擬修復(fù)電子電器廢棄物拆解地區(qū)兩種不

4、同類型的PCBs污染土壤。nZVI和納米Pd/Fe顆粒對砂壤土（初始濃度12.90mg·kg-1）中PCBs的脫氯效率分別為67.4％和81.5％，對粉粘土（初始濃度6.57mg·kg-1）中PCBs的脫氯效率分別為48.3％和53.4％。與nZVI相比，經(jīng)納米Pd/Fe顆粒處理后的污染土壤中不同氯代PCBs殘留濃度更低。因此，Pd的負(fù)載促進(jìn)了污染土壤中PCBs的脫氯。納米零價鐵和Pd/Fe雙金屬體系對砂壤土中PCBs的脫氯效率高于粉粘

5、土，這可能與土壤有機(jī)質(zhì)含量和粒徑分布等性質(zhì)有關(guān)。此外，土壤的理化性質(zhì)也會影響Pd的催化活性。
　　實(shí)際PCBs污染土壤中，nZVI-降解菌的連續(xù)處理相比于單獨(dú)nZVI或降解菌處理有更好的去除效果。土壤中PCBs初始濃度3.60mg·kg-1，nZVI處理8d之后好氧微生物處理24d，PCBs去除率達(dá)到59.4％。而單獨(dú)nZVI脫氯率為46.1％，單獨(dú)微生物降解率為34.4％。nZVI-降解菌連續(xù)處理后不同氯代PCBs殘留濃度均最低