【摘要】：近年來,隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)以及與生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,土壤污染的現(xiàn)狀與危害得到了越來越多的重視。目前我國土壤修復(fù)的主要注意力仍集中在受重金屬污染的土壤上,而有機(jī)污染土壤的修復(fù)則集中在石油、農(nóng)藥等傳統(tǒng)污染物上。多環(huán)芳烴(PAHs)是具有“三致”效應(yīng)的一類難降解有機(jī)污染物。土壤是PAHs累積和遷移的重要介質(zhì),將會嚴(yán)重危害生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而通過食物鏈影響人體的健康。因此,修復(fù)受PAHs污染的土壤已成為當(dāng)下重要的研究內(nèi)容。本文選取了具有代表性的三種PAHs作為目標(biāo)污染物。開展了高錳酸鉀(KMn04)氧化修復(fù)受PAHs污染土壤的實(shí)驗研究,以期對土壤修復(fù)的工程化實(shí)踐提供基本依據(jù)。首先開展了有機(jī)污染土壤的前處理研究。優(yōu)化了超聲萃取工藝,如將土壤冷凍干燥時間由4h提升至24 h,PAHs的回收率增加至80.11%；超提時間每次設(shè)置為30 min時,PAHs的回收率為70.36%,此時既保證了較好的回收率又避免了在超聲萃取過程中萃取液溫度過高的問題。在優(yōu)化超聲萃取實(shí)驗的基礎(chǔ)上,對比了索氏提取與超聲萃取對污染土壤中PAHs的回收能力。結(jié)果顯示,使用索氏提取時,蒽、芘及苯并[a]芘的回收率為94.55%、91.29%及88.56%,略高于使用超聲萃取時所得對應(yīng)的回收率為92.21%、85.24%及80.22%。其次以改進(jìn)的實(shí)驗方法測定了污染土壤的高錳酸鹽指數(shù)(SPI),為氧化修復(fù)實(shí)驗所需的KMn04藥劑投加量提供依據(jù),本實(shí)驗用土的SPI為28.12 g高錳酸鉀/kg土。在確定藥劑量的基礎(chǔ)上,以單因素實(shí)驗系統(tǒng)考察了水土比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對多環(huán)芳烴去除率的影響,結(jié)果表明當(dāng)水土比由0.5增加至3.0、反應(yīng)溫度由30℃增加至55℃、反應(yīng)時間由0.5 h增加至3.5 h時,污染土壤中PAHs的去除率相對增加了67.76%、47.30%及59.42%。在單位污染土壤理論KMnO4需要量及單因素實(shí)驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步運(yùn)用均勻設(shè)計法考察了各反應(yīng)因素對PAHs氧化去除率的影響。實(shí)驗數(shù)據(jù)和結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)處理軟件處理后得到各反應(yīng)因素與PAHs的去除率之間的具有預(yù)報功能的回歸方程,通過對回歸方程的隨機(jī)驗證可得,三次隨機(jī)驗證結(jié)果的擬合誤差均在5%以內(nèi),表明該擬合方程對KMn04體系去除土壤中PAHs具有準(zhǔn)確的預(yù)報功能。通過數(shù)據(jù)擬合得到了水土比與反應(yīng)溫度的交互作用是KMn04氧化體系中最為重要的影響因素。此外,還得到了實(shí)驗方案下的最優(yōu)實(shí)驗條件,即水土比為3.2、反應(yīng)時間為5 h、反應(yīng)溫度60℃及0.225 gKMn04/10g土,經(jīng)實(shí)驗驗證,在該條件下,PAHs的去除率達(dá)到了85.36%,達(dá)到了條件優(yōu)化的目的。對KMn04氧化修復(fù)后所得反應(yīng)廢液進(jìn)行了成分分析,結(jié)果顯示,經(jīng)GS-MS檢測,反應(yīng)廢液并未檢出PAHs,也未檢測出其它具有潛在風(fēng)險的環(huán)境污染物；2-甲基丙酮可能是PAHs的降解產(chǎn)物之一。此外,考察了PAHs污染土壤經(jīng)KMnO4氧化后,土壤的pH值、有機(jī)質(zhì)含量及土壤粒徑的變化情況。經(jīng)KMnO4氧化后,土壤有機(jī)質(zhì)含量相比較氧化前下降了47.44%,而pH值及土壤粒徑組成在氧化前后均未發(fā)生明顯變化。
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【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X53;TQ203.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2463423