沉積物對(duì)水中生態(tài)環(huán)境十分重要,疏水性多環(huán)芳烴(PAHs)易與含水的沉積物緊密粘附,對(duì)地下水和地表水的水生環(huán)境以及人類健康構(gòu)成巨大威脅。本研究,通過(guò)在300 kPa的壓力下將含有臭氧(O_3)的空氣溶解到非離子表面活性劑(Tween-20)溶液中,用于原位靶向去除菲(PHE)污染的沉積物,構(gòu)建了功能化的微泡,稱為膠體臭氧泡沫(COAs)。表征了COAs的穩(wěn)定性、氣含量和直徑這些基本性質(zhì);并研究COAs的界面行為特征包括其表面吸附特性、水相沉積物中的遷移擴(kuò)散特點(diǎn)和PHE在沉積物上的解吸動(dòng)力學(xué);重點(diǎn)研究COAs對(duì)沉積物上PHE的解吸和氧化效率。此外,考慮鹽度和老化對(duì)上述三個(gè)方面的影響。論文主要的結(jié)果和結(jié)論如下:(1)當(dāng)Tween-20的初始濃度低于或高于臨界膠束濃度(CMC)時(shí),與不存在O_3的膠質(zhì)氣泡(CGAs)相比,COA的穩(wěn)定性略微減弱,但COA的半衰期仍然大于200 s。COAs的性質(zhì)受鹽度的影響比較大,隨著水中鹽度增加COAs的半衰期有著明顯的減少,從220 s衰減到160 s左右,氣含率會(huì)隨鹽度增加而增加。(2)COAs對(duì)沉積物的去除效率和COAs對(duì)PHE的氧化降解效率遵循“具有高PHE濃度的疏水表面”“具有低PHE濃度的親水表面”“具有低PHE濃度的疏水表面”的順序。當(dāng)初始PHE濃度為240.0μg/kg時(shí),從沉積物中除去約96.9%的PHE,并且在0.6 mg/L的高O_3濃度下84.9%的總PHE被氧化。(3)在親水沉積物上,PHE的解吸會(huì)隨著鹽度的增加而減少,但是在疏水沉積物上PHE的解吸則受鹽度的影響不明顯;COAs相比O_3微泡(OMs)修復(fù)“疏水沉積物高含量PHE”上PHE的解吸和氧化降解率更好,解吸率最高達(dá)到87.5%左右,氧化降解率可以達(dá)到75%左右。在實(shí)際河水中修復(fù)效果會(huì)下降,但是重復(fù)處理可以有效的將沉積物上的PHE去除。(4)COAs去除沉積物中老化的PHE的較優(yōu)濃度為2 CMC。COAs在去除親水沉積物中老化的PHE比疏水沉積物中好可以達(dá)到51.7%,但是比OMs的67.5%略差,氧化降解率為41.9%。但是COAs可以去除疏水沉積物中老化的PHE,去除效果大約為11.7%。COAs處理之后對(duì)于親水沉積物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有一定的破壞,但是對(duì)疏水沉積內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響不大。本研究很好地實(shí)現(xiàn)了用COAs從含水層沉積物中原位和靶向去除疏水性有機(jī)污染物,對(duì)沉積物中老化的疏水性有機(jī)污染物也有一定的效果。本研究為COAs這一新型原位修復(fù)技術(shù)的研發(fā)提供了實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù),并為評(píng)估其在沉積物污染治理中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X52
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
3 修復(fù)PAHs污染研究進(jìn)展'>        1.2.1 O₃ 修復(fù)PAHs污染研究進(jìn)展
        1.2.2 膠質(zhì)氣體泡沫及其在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
        1.2.3 新型PAHs富集-氧化分級(jí)技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 COAs的制備及其基本性質(zhì)、界面行為和對(duì)含水層沉積物中PHE的靶向原位去除
        1.3.2 鹽度對(duì)COAs去除沉積物中PHE的影響
        1.3.3 在沉積物上PHE的老化對(duì)COA技術(shù)的影響
    1.4 技術(shù)路線圖
第二章 COAs對(duì)不同親疏水性沉積物中PHE的去除影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試劑
        2.2.2 制備COAs及性質(zhì)表征
        2.2.3 COA修復(fù)技術(shù)
        2.2.4 PHE的化學(xué)萃取和HPLC分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 COA氣泡的特征
        2.3.2 Tween-20 涂覆的氣泡在疏水處理的表面上的特異性粘附
        2.3.3 含水層沉積物中COA懸浮液的遷移和氧化圖
        2.3.4 COA解吸附和氧化降解沙質(zhì)沉積物中的PHE
    2.4 結(jié)論
第三章 含水層鹽度對(duì)COAs去除沉積物中PHE的影響
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試劑
        3.2.2 鹽度對(duì)COA穩(wěn)定性影響
        3.2.3 鹽度對(duì)沉積物上PHE解吸的影響
        3.2.4 鹽度對(duì)COAs修復(fù)PHE污染沉積物的影響
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 鹽度對(duì)COAs性質(zhì)的影響
        3.3.2 鹽度對(duì)Tween-20-CGAs在疏水處理表面上特異性粘附的影響
        3.3.3 鹽度對(duì)沉積物上PHE解吸動(dòng)力學(xué)的影響
        3.3.4 鹽度對(duì)沉積物上PHE去除效果的影響
    3.4 結(jié)論
第四章 沉積物中PHE老化對(duì)COAs處理效果的影響
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試劑
        4.2.2 沉積物顆粒親疏水處理及表征
        4.2.3 沉積物中PHE老化污染制備
        4.2.4 老化對(duì)沉積物PHE污染修復(fù)的影響
        4.2.5 老化對(duì)沉積物 PHE 解吸的影響
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 老化PHE污染的分子篩沉積物性質(zhì)
        4.3.2 優(yōu)化COAs條件對(duì)PHE的修復(fù)
        4.3.3 分子篩沉積物中老化PHE的解吸
        4.3.4 沉積物修復(fù)前后性質(zhì)表征
    4.4 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
    1 作者簡(jiǎn)歷
    2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 羅建洪;李軍;黃平;黃美英;;膠質(zhì)氣體泡沫排液的動(dòng)力學(xué)常數(shù)(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2009年06期

本文編號(hào)：2868304