鐵礦石催化過氧化氫—過硫酸鈉去除地下水中三氯乙烯的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 15:23
三氯乙烯(TCE)在衣物干洗,電子元件和金屬部件的去油污,制藥提純的溶劑萃取等領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。TCE有潛在的致癌、致畸、致突變毒性。它從地表遷移到含水層,通常以粘稠非水溶液相(DNAPL)存在,緩慢持續(xù)地溶解于地下水中,威脅著地下水的飲水安全。原位化學(xué)氧化(In situ chemical oxidation, ISCO)是一項(xiàng)通過向被污染的土壤和地下水注入氧化劑去除污染物的技術(shù)。過氧化氫與二價(jià)鐵離子組成的芬頓試劑生成羥基自由基(HO·),其有著非常強(qiáng)的氧化能力,是常用于ISCO的試劑。但芬頓反應(yīng)迅速,過氧化氫分解過快,放出巨大的熱量和氣體,對(duì)地下水土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和土著生物的安全有威脅。過硫酸鈉是另一種常用于ISCO的氧化劑。它在環(huán)境中比較穩(wěn)定,需要熱量、過渡金屬、UV等活化才能生成強(qiáng)氧化性的硫酸根自由基(S042-·),方可去除難降解的污染物。如果把這兩種氧化劑組合使用,可能取得更好的效果。本文用3種天然鐵礦石:菱鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦與過氧化氫、過硫酸鈉分別組合成3個(gè)鐵礦石單氧化體系和3個(gè)鐵礦石雙氧化體系,以TCE作為目標(biāo)污染物,研究TCE在這些單氧化體系和雙氧化體系的去除效率及...
【文章來源】: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 三氯乙烯的來源及其污染的普遍性
1.1.2 三氯乙烯污染物在地下水中的遷移特點(diǎn)
1.1.3 三氯乙烯的危害
1.2 國(guó)內(nèi)外研究的歷史現(xiàn)狀及存在問題
1.2.1 地下水中三氯乙烯污染原位修復(fù)的方法
1.2.2 原位化學(xué)氧化去除三氯乙烯的特點(diǎn)
1.2.3 二價(jià)鐵與鐵礦石催化過氧化氫的特點(diǎn)
1.2.4 鐵礦石催化過氧化氫去除地下水中污染物的研究進(jìn)展
1.2.4.1 過氧化氫的濃度及其穩(wěn)定性對(duì)去除污染物的影響
1.2.4.2 礦石中鐵的價(jià)態(tài)對(duì)催化過氧化氫的影響
1.2.4.3 pH值對(duì)過氧化氫氧化能力的影響
1.2.4.4 鐵礦石催化過氧化氫的機(jī)理
1.2.5 過硫酸鈉去除三氯乙烯的進(jìn)展
1.2.5.1 過硫酸鈉去除三氯乙烯的機(jī)理
1.2.5.2 過硫酸鈉活化的方法
1.2.5.3 pH值對(duì)過硫酸鈉氧化能力的影響
1.2.5.4 含水層中一般因素對(duì)過硫酸鈉氧化能力的影響
1.2.6 過氧化氫或過硫酸鈉去除三氯乙烯存在的問題
1.2.6.1 過氧化氫去除三氯乙烯存在的問題
1.2.6.2 過硫酸鈉去除三氯乙烯存在的不足
1.2.6.3 多種氧化劑組合去除三氯乙烯的進(jìn)展及存在問題
1.3 研究的目標(biāo)及意義
1.4 研究基本內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 鐵礦石催化過氧化氫去除TCE
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 材料
2.2.2 方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 菱鐵礦催化過氧化氫去除TCE
2.3.2 磁鐵礦催化過氧化氫去除TCE
2.3.3 赤鐵礦催化過氧化氫去除TCE
2.3.4 鐵礦石單氧化體系成分的測(cè)定
2.3.5 鐵礦石反應(yīng)前后的XRD分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 鐵礦石催化過氧化氫和過硫酸鈉去除TCE
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 鐵礦石催化過硫酸鈉去除TCE
3.3.2 菱鐵礦催化過氧化氫和過硫酸鈉體系去除TCE
3.3.3 磁鐵礦催化過氧化氫和過硫酸鈉體系去除TCE
3.3.4 赤鐵礦催化過氧化氫和過硫酸鈉體系去除TCE
3.3.4 鐵礦石雙氧化體系反應(yīng)前后物質(zhì)的含量
3.3.5 鐵礦石反應(yīng)后的XRD分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化劑在不同含水介質(zhì)體系中的分解
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 材料
4.2.2 方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 過氧化氫在含水砂樣和含水土樣中的分解
4.3.1.1 過氧化氫在含水砂樣的分解
4.3.1.2 過氧化氫在含水土樣中的分解
4.3.2 過氧化氫在含水鐵礦石中的分解
4.3.2.1 過氧化氫在含水菱鐵礦的分解
4.3.2.2 過氧化氫在含水磁鐵礦中的分解
4.3.2.3 過氧化氫在含水赤鐵礦中的分解
4.3.2.4 過氧化氫在含水硫酸亞鐵中的分解
4.3.3 雙氧化劑在含水鐵礦石中的分解
4.3.3.1 雙氧化劑在含水菱鐵礦中的分解
4.3.3.2 雙氧化劑在含水磁鐵礦中的分解
4.3.3.3 雙氧化劑在含水赤鐵礦中的分解
4.4 本章小結(jié)
第五章 鐵礦石催化過氧化氫和過硫酸鈉去除TCE的機(jī)理探討
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 材料
5.2.2 方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 鐵礦石雙氧化體系去除TCE的機(jī)理
5.3.1.1 菱鐵礦雙氧化體系去除TCE機(jī)理
5.3.1.2 磁鐵礦雙氧化體系和赤鐵礦雙氧化體系去除TCE的機(jī)理
5.4 本章小結(jié)
第六章 菱鐵礦雙氧化體系去除地下水中TCE的應(yīng)用
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 材料
6.2.2 方法
6.3 結(jié)果與討論
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]羥基和超氧自由基的檢測(cè)研究進(jìn)展 [J]. 張昊,任發(fā)政. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(04)
[2]Fenton法處理難降解有機(jī)廢水的應(yīng)用與研究進(jìn)展 [J]. 張令戈. 礦冶. 2008(03)
[3]Fenton原位化學(xué)氧化法修復(fù)有機(jī)污染土壤和地下水研究 [J]. 崔英杰,楊世迎,王萍,賈永剛. 化學(xué)進(jìn)展. 2008(Z2)
[4]三氯乙烯污染土壤和地下水污染源區(qū)的修復(fù)研究進(jìn)展 [J]. 高霏,劉菲,陳鴻漢. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2008(08)
[5]東莞市2002—2007年三氯乙烯職業(yè)損害分析 [J]. 鐘逸菲,熊俊. 中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué). 2008(03)
[6]轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)有機(jī)污染物的進(jìn)展 [J]. 曹雪蓮,惠泉,劉均洪. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2008(03)
[7]幾種光催化反應(yīng)體系中羥基自由基表觀生成率的實(shí)驗(yàn)研究 [J]. 吳少林,謝四才,楊莉,戴玉芬,鐘玉鳳. 感光科學(xué)與光化學(xué). 2006(02)
[8]不同基質(zhì)共代謝降解地下水中四氯乙烯的研究 [J]. 史敬華,劉菲,李燁,崔學(xué)慧. 地學(xué)前緣. 2006(01)
[9]生物降解作用下地下水中TCE、PCE遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)值模擬研究 [J]. 劉明柱,陳鴻漢,胡麗琴,孫偉. 地學(xué)前緣. 2006(01)
[10]三種氯代烯烴對(duì)人角質(zhì)形成細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用 [J]. 周承藩,丁銳,沈彤,涂登云,朱啟星. 中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2005(02)
碩士論文
[1]似芬頓試劑處理TCE污染源區(qū)的方法研究[D]. 趙立謙.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2009
[2]三氯乙烯對(duì)HepG2細(xì)胞的遺傳毒性及氧化應(yīng)激機(jī)制的研究[D]. 胡存麗.大連醫(yī)科大學(xué) 2008
[3]大慶齊家水源地井管腐蝕機(jī)理與防治方法研究[D]. 宋雷鳴.西安理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3482091
【文章來源】: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 三氯乙烯的來源及其污染的普遍性
1.1.2 三氯乙烯污染物在地下水中的遷移特點(diǎn)
1.1.3 三氯乙烯的危害
1.2 國(guó)內(nèi)外研究的歷史現(xiàn)狀及存在問題
1.2.1 地下水中三氯乙烯污染原位修復(fù)的方法
1.2.2 原位化學(xué)氧化去除三氯乙烯的特點(diǎn)
1.2.3 二價(jià)鐵與鐵礦石催化過氧化氫的特點(diǎn)
1.2.4 鐵礦石催化過氧化氫去除地下水中污染物的研究進(jìn)展
1.2.4.1 過氧化氫的濃度及其穩(wěn)定性對(duì)去除污染物的影響
1.2.4.2 礦石中鐵的價(jià)態(tài)對(duì)催化過氧化氫的影響
1.2.4.3 pH值對(duì)過氧化氫氧化能力的影響
1.2.4.4 鐵礦石催化過氧化氫的機(jī)理
1.2.5 過硫酸鈉去除三氯乙烯的進(jìn)展
1.2.5.1 過硫酸鈉去除三氯乙烯的機(jī)理
1.2.5.2 過硫酸鈉活化的方法
1.2.5.3 pH值對(duì)過硫酸鈉氧化能力的影響
1.2.5.4 含水層中一般因素對(duì)過硫酸鈉氧化能力的影響
1.2.6 過氧化氫或過硫酸鈉去除三氯乙烯存在的問題
1.2.6.1 過氧化氫去除三氯乙烯存在的問題
1.2.6.2 過硫酸鈉去除三氯乙烯存在的不足
1.2.6.3 多種氧化劑組合去除三氯乙烯的進(jìn)展及存在問題
1.3 研究的目標(biāo)及意義
1.4 研究基本內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 鐵礦石催化過氧化氫去除TCE
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 材料
2.2.2 方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 菱鐵礦催化過氧化氫去除TCE
2.3.2 磁鐵礦催化過氧化氫去除TCE
2.3.3 赤鐵礦催化過氧化氫去除TCE
2.3.4 鐵礦石單氧化體系成分的測(cè)定
2.3.5 鐵礦石反應(yīng)前后的XRD分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 鐵礦石催化過氧化氫和過硫酸鈉去除TCE
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 鐵礦石催化過硫酸鈉去除TCE
3.3.2 菱鐵礦催化過氧化氫和過硫酸鈉體系去除TCE
3.3.3 磁鐵礦催化過氧化氫和過硫酸鈉體系去除TCE
3.3.4 赤鐵礦催化過氧化氫和過硫酸鈉體系去除TCE
3.3.4 鐵礦石雙氧化體系反應(yīng)前后物質(zhì)的含量
3.3.5 鐵礦石反應(yīng)后的XRD分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化劑在不同含水介質(zhì)體系中的分解
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 材料
4.2.2 方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 過氧化氫在含水砂樣和含水土樣中的分解
4.3.1.1 過氧化氫在含水砂樣的分解
4.3.1.2 過氧化氫在含水土樣中的分解
4.3.2 過氧化氫在含水鐵礦石中的分解
4.3.2.1 過氧化氫在含水菱鐵礦的分解
4.3.2.2 過氧化氫在含水磁鐵礦中的分解
4.3.2.3 過氧化氫在含水赤鐵礦中的分解
4.3.2.4 過氧化氫在含水硫酸亞鐵中的分解
4.3.3 雙氧化劑在含水鐵礦石中的分解
4.3.3.1 雙氧化劑在含水菱鐵礦中的分解
4.3.3.2 雙氧化劑在含水磁鐵礦中的分解
4.3.3.3 雙氧化劑在含水赤鐵礦中的分解
4.4 本章小結(jié)
第五章 鐵礦石催化過氧化氫和過硫酸鈉去除TCE的機(jī)理探討
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 材料
5.2.2 方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 鐵礦石雙氧化體系去除TCE的機(jī)理
5.3.1.1 菱鐵礦雙氧化體系去除TCE機(jī)理
5.3.1.2 磁鐵礦雙氧化體系和赤鐵礦雙氧化體系去除TCE的機(jī)理
5.4 本章小結(jié)
第六章 菱鐵礦雙氧化體系去除地下水中TCE的應(yīng)用
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 材料
6.2.2 方法
6.3 結(jié)果與討論
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]羥基和超氧自由基的檢測(cè)研究進(jìn)展 [J]. 張昊,任發(fā)政. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(04)
[2]Fenton法處理難降解有機(jī)廢水的應(yīng)用與研究進(jìn)展 [J]. 張令戈. 礦冶. 2008(03)
[3]Fenton原位化學(xué)氧化法修復(fù)有機(jī)污染土壤和地下水研究 [J]. 崔英杰,楊世迎,王萍,賈永剛. 化學(xué)進(jìn)展. 2008(Z2)
[4]三氯乙烯污染土壤和地下水污染源區(qū)的修復(fù)研究進(jìn)展 [J]. 高霏,劉菲,陳鴻漢. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2008(08)
[5]東莞市2002—2007年三氯乙烯職業(yè)損害分析 [J]. 鐘逸菲,熊俊. 中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué). 2008(03)
[6]轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)有機(jī)污染物的進(jìn)展 [J]. 曹雪蓮,惠泉,劉均洪. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2008(03)
[7]幾種光催化反應(yīng)體系中羥基自由基表觀生成率的實(shí)驗(yàn)研究 [J]. 吳少林,謝四才,楊莉,戴玉芬,鐘玉鳳. 感光科學(xué)與光化學(xué). 2006(02)
[8]不同基質(zhì)共代謝降解地下水中四氯乙烯的研究 [J]. 史敬華,劉菲,李燁,崔學(xué)慧. 地學(xué)前緣. 2006(01)
[9]生物降解作用下地下水中TCE、PCE遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)值模擬研究 [J]. 劉明柱,陳鴻漢,胡麗琴,孫偉. 地學(xué)前緣. 2006(01)
[10]三種氯代烯烴對(duì)人角質(zhì)形成細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用 [J]. 周承藩,丁銳,沈彤,涂登云,朱啟星. 中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2005(02)
碩士論文
[1]似芬頓試劑處理TCE污染源區(qū)的方法研究[D]. 趙立謙.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2009
[2]三氯乙烯對(duì)HepG2細(xì)胞的遺傳毒性及氧化應(yīng)激機(jī)制的研究[D]. 胡存麗.大連醫(yī)科大學(xué) 2008
[3]大慶齊家水源地井管腐蝕機(jī)理與防治方法研究[D]. 宋雷鳴.西安理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3482091
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