【摘要】：多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,簡(jiǎn)寫(xiě)為PAHs)是一類具有“三致”毒性的有機(jī)污染物,在環(huán)境中殘留時(shí)間長(zhǎng)、難降解。PAHs主要來(lái)源包括工業(yè)生產(chǎn)排污、石油泄漏和化石燃料的不完全燃燒等方面。通過(guò)自然沉降和遷移等過(guò)程PAH往往會(huì)匯集到土壤中,并經(jīng)動(dòng)植物吸收進(jìn)入食物鏈從而威脅人體健康�；瘜W(xué)氧化是修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤的常用方法之一。本文以蒽作為三環(huán)多環(huán)芳烴的代表,對(duì)蒽污染土壤的化學(xué)氧化修復(fù)方法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室小試研究,選用過(guò)硫酸鈉、高錳酸鉀、Fenton試劑、過(guò)碳酸鈉等氧化劑處理蒽污染土壤,通過(guò)改變氧化劑添加量、反應(yīng)時(shí)間、土壤pH值等得出最優(yōu)氧化條件,比選獲得最優(yōu)的氧化劑。分析最優(yōu)條件下氧化土壤中蒽的降解產(chǎn)物和土壤理化性質(zhì)的變化,并通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)分析蒽污染、化學(xué)氧化對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,探究了化學(xué)氧化處理后的土壤在自然環(huán)境下的微生物群落恢復(fù)情況。得到以下研究結(jié)果:(1)四種氧化劑的最優(yōu)氧化條件及降解率分別為:活化過(guò)硫酸鈉的最優(yōu)條件為添加量2.5mmol/g、反應(yīng)時(shí)間24h、土壤pH值8.38,降解率為99.4%;高錳酸鉀的最優(yōu)條件為添加量2.5mmol/g、反應(yīng)時(shí)間24h、土壤pH值6.89,降解率為97.5%;Fenton試劑的最優(yōu)條件為添加量3.0mmol/g、反應(yīng)時(shí)間12h、土壤pH值5.24,降解率為92.8%;過(guò)碳酸鈉的最優(yōu)條件為添加量3.0mmol/g、反應(yīng)時(shí)間12h、土壤pH值6.89,降解率39.9%。比較降解效果,最優(yōu)氧化劑為活化過(guò)硫酸鈉。(2)經(jīng)活化過(guò)硫酸鈉修復(fù)后,經(jīng)GC-MS定性分析,土壤中蒽的降解產(chǎn)物包括9,10-蒽醌,土壤pH值從8.38±0.04降至6.87±0.05,有機(jī)質(zhì)含量從6.38%±0.51%降至5.46%±0.26%,土壤pH值約下降1.5,有機(jī)質(zhì)含量減少14%�；罨^(guò)硫酸鈉化學(xué)氧化處理不會(huì)使土壤中的毒性低的低價(jià)態(tài)鉻轉(zhuǎn)化為高毒性的六價(jià)鉻。(3)多環(huán)芳烴污染和化學(xué)氧化處理均會(huì)使土壤微生物群落豐度、多樣性降低。化學(xué)氧化處理后,芽孢桿菌(Bacillus)相對(duì)占比增加,成為氧化土壤中主要優(yōu)勢(shì)菌屬。(4)自然環(huán)境下,化學(xué)氧化處理后土壤(HFT)的微生物群落豐度、多樣性上升,但尚未恢復(fù)至土壤最初微生物群落結(jié)構(gòu)。未氧化修復(fù)的土壤(DZT)的微生物群落豐度、多樣性明顯降低,遠(yuǎn)低于HFT。芽孢桿菌(Bacillus)是HFT的主要優(yōu)勢(shì)菌屬,Paenisporosarcina是DZT的主要優(yōu)勢(shì)菌屬。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53;X172
【圖文】：

研究技術(shù)路線

表 3-2 不同處理?xiàng)l件下土壤 pH處理 pH空白 8.38 0.041mLHCl 6.89 0.023mLHCl 6.05 0.0312mLHCl 5.24 0.039%L 生石灰 9.41 0.063.2 活化過(guò)硫酸鈉對(duì)土壤中蒽的去除3.2.1 氧化劑劑量對(duì)土壤中蒽去除的影響根據(jù) 3.1 表 3-1 實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置，土壤 pH 以原始空白 pH（8.38 0.04）為件，反應(yīng)時(shí)間選擇 12h，得到降解效果如下：

酸鈉濃度高于 2.5mmol/g，降解率不會(huì)再明顯地增加，反應(yīng)達(dá)到飽和，土壤吸的多環(huán)芳烴不會(huì)再解吸出來(lái)。并非氧化劑投加得越多降解率就一定越高，過(guò)多氧化劑可能會(huì)與土壤中其他還原物質(zhì)反應(yīng)，從而減弱氧化劑對(duì)污染物的降解能根據(jù)降解率大小比較，可得到最優(yōu)氧化劑添加量為 2.5mmol/g。學(xué)者研究[85]表活化過(guò)硫酸鈉對(duì)蒽有較好的去除率，當(dāng)添加量為 5.0mmol/g 時(shí)蒽的降解率超90%。不同的污染物初始濃度、反應(yīng)時(shí)間可能會(huì)影響氧化劑對(duì)蒽的降解效果，超過(guò) 90%的去除率表明活化過(guò)硫酸鈉對(duì)多環(huán)芳烴的降解效果較好。3.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)土壤中蒽去除的影響根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出活化過(guò)硫酸鈉最優(yōu)添加量為 2.5mmol/g，pH 值選擇壤原始空白值 8.38，設(shè)置反應(yīng)時(shí)間分別為 6h、12h、18h、24h、48h 探究反應(yīng)間對(duì)活化過(guò)硫酸鈉去除蒽的效果的影響。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄧紹坡;吳運(yùn)金;龍濤;林玉鎖;祝欣;;我國(guó)表層土壤多環(huán)芳烴(PAHs)污染狀況及來(lái)源淺析[J];生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào);2015年06期

2 王U

本文編號(hào)：2747454