作為地下水污染標準修復技術(shù)——零價鐵滲透反應格柵（ZVI PRB）中ZVI易被鈍化并表現(xiàn)為其活性的下降，因此ZVI PRB并不能作為一種完全的可持續(xù)修復技術(shù)。作為限制ZVI PRB的瓶頸，研究ZVI的鈍化、催化和活化問題有重要意義。目前關(guān)于微生物對ZVI鈍化效應的研究還比較有限（VS化學過程），特別是反硝化細菌（DNB）。同時，電還原技術(shù)（EIR）可通過其陰極提供電子而促進低滲透性含水層中NO_3~-的去除。通過加載EIR，可能有利于ZVI的催化或活化。 本文首先通過批實驗研究暴露或未暴露于NO_3~-的ZVI在有無反硝化細菌優(yōu)勢菌群（DNBE）存在時對TCE的去除，以分析DNB對ZVI的鈍化，得出以下主要結(jié)論：有/無DNBE時，ZVI對NO_3~-的一級去除速率常數(shù)k分別是0.20和0.09 h~(-1)，DNBE有利于NO_3~-的去除；有DNBE存在時，ZVI對TCE的一級去除速率常數(shù)k減少49%，DNBE會抑制TCE的去除；有TCE存在時，在只有DNBE的反應器中，NO_3~-的反硝化去除率很低（僅13%），TCE對DNB有生物毒性；但是在有ZVI存在時，ZVI和DNBE對NO_3~-的一級去除速常數(shù)k與只有ZVI時相比無明顯變化（0.18 VS 0.20 h~(-1)），ZVI可以減緩TCE對DNBE的生物毒性。然后，再通過批-柱實驗研究EIR（3~(-1)2 V）對已被NO_3~-鈍化ZVI的催化和活化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：加載12 V電壓后，ZVI PRB中陰極附近TCE的一級去除速率常數(shù)速率k（0.655 VS 0.147 h~(-1)）比未加載電壓時高4倍多，EIR可以催化PRB中TCE的去除，去除率的增加和電壓成正比；而且EIR陰極可以部分活化已鈍化ZVI，斷開電流后陰極附近的一級去除速率常數(shù)k與未加載EIR時相比仍是其3倍多（0.536 h~(-1)）；雖然實驗過程中沒有觀測到EIR中陽極對ZVI鈍化的推動作用，但是在實際PRB工程中必須控制陽極可能帶來的負面效應。 總之，在ZVI PRB中，通過以上實驗可以得出以下結(jié)論：①DNBE有利于ZVI對NO_3~-的去除；②DNBE會加劇ZVI鈍化，抑制TCE的去除；③TCE對DNB有生物毒性，但ZVI可以減緩TCE對DNBE的生物毒性；④加載EIR后，EIR陰極可以催化ZVI對TCE的化學還原去除，去除率的增加和電壓成正比；⑤EIR陰極可以部分活化已被NO_3~-鈍化的ZVI；⑥實際ZVI PRB工程中必須注意控制陽極可能帶來的負面效應。
【學位單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：X523
【部分圖文】：

982-2003年間美國976個國家重點污染場地污染物比例示意圖（修改自U2004 a）國地質(zhì)調(diào)查局對美國 5000 多口井在 1985-2002 年間的 55 種揮物（Volatile organic compounds，VOCs）的連續(xù)監(jiān)測調(diào)查表明 0.20 μg/L 的污染物檢出率排名中，四氯乙烯（Pentrachloroet和三氯乙烯（Trichloridethene，TCE）分別占據(jù)第 3 和 4 位；染物最大限制濃度（Maximum contaminant limit(s)，MCL(s)Cs 的檢出率排名中，PCE、TCE、1, 1-二氯乙烯（1, 1-dichloridCE）、順式 1, 2-二氯乙烯（cis-1, 2-dichloroethylene，cis-1, 2烯（vinyl chloride，VC）分別占據(jù)第 1、2、7、8 和第 10 位（007）。illiams et al.（2002）調(diào)查發(fā)現(xiàn)在美國加利福尼亞州地下水源飲

前言是 DNAPLs 和 LNAPLs 進入地下水后的遷移方式。中污染物的來源按照是否與人類活動有關(guān)可以被分為源。目前，地下水中的污染物大部分來自人為污染源。人為污染源包括（圖 1-3 所示；楊強等，2007）：①垃污染物主要包括 BOD、COD、氮、磷、有機污染物等業(yè)：主要污染物有包括各種無機污染物、金屬、重金屬的污染源；③農(nóng)業(yè)：污染物主要包括氮、磷、有機氯等日常生活：污染物主要是有機污染物、氮、合成洗滌劑它污染源：海水入侵、酸雨等是造成地下水污染的可能

2008）。自 20 世紀 80 年代地下水污染修復受到關(guān)注至今 P&T 技術(shù)仍然是世界上最主要、應用最廣泛的地下水污染修復技術(shù)（圖 1-4）。圖1-4. 抽出—處理技術(shù)示意圖P&T 技術(shù)的基本運轉(zhuǎn)程序是：通過抽水井把已污染的地下水抽出來，然后通過地上處理設施處理，使溶于水中的污染物得以去除，最終把凈化水排入地表水體、回用或回灌補給地下水。這種方法簡便有效，在污染初期污染物濃度較高時效率高很適用，能夠?qū)Φ叵滤袡C污染作出快速反應。但是在污染物濃度較低時，它的處理周期就很長且成本很高。同時，此系統(tǒng)很難處理吸附在多孔介質(zhì)中的 NAPLs，并且對于 DNAPLs 也無法用本系統(tǒng)處理（鐘佐燊，2001a；U.S.EPA
【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 唐鳳琳;滲透性反應墻處理被石油烴類物質(zhì)污染地下水的室內(nèi)試驗研究[D];蘭州理工大學;2013年

本文編號：2851592