菱铁矿—双氧体系去除地下水1，2-二氯乙烷及有机质的影响

【摘要】1,2-二氯乙烷（1,2-DCA）广泛应用于工业、农业和生活领域，产量位居所有氯代脂肪烃之首，是地下水中常见的挥发性氯代有机污染物，具有潜在致癌、致畸、致突变危害。1,2-DCA具有密度比水大、溶解度较大且较难被吸附等特点，一旦泄露会很快从土壤迁移至地下水并引起较大范围地下水污染。本文研究了一种高效去除地下水1,2-DCA污染的原位化学修复方法—菱铁矿催化过氧化氢（H2O2）和过硫酸钠（Na2S2O8）双氧体系。文中对比了不同氧化剂体系对1,2-DCA的去除效果，对双氧体系进行动力学和热力学分析；有机质是广泛存在于自然环境中一类复杂大分子有机混合物，是地下水各种理化反应的重要影响因素，目前关于有机质对双氧体系影响暂无研究，本文分别选取了苯甲酸和腐殖酸为代表，对其对双氧化体系的影响机理进行分析研究，成果如下：菱铁矿催化双氧体系可以去除地下水中95%以上的1,2-DCA，菱铁矿催化H2O2体系去除率仅为20%，菱铁矿催化Na2S2O8体系不能去除1,2-DCA。通过研究反应机理得出：较低pH、较高Fe2+浓度、较高自由基生成量和氧化剂浓度，是使双氧体系较Fenton-Like体系有较高1,2-DCA去除率的原因。菱铁矿催化双氧体系去除1,2-DCA有中间产物生成，但最终完全脱氯，没有中间产物残留。研究简单有机酸-苯甲酸(BA)对菱铁矿催化双氧体系的影响，结果表明不同浓度BA对双氧体系去除1,2-DCA影响不同，分为三个段:0mmol/L<C(BA)<0.08mmol/L时，随着BA浓度升高1,2-DCA去除速率减慢，但最终去除率不变；0.08mmol/L<C(BA)<2mmol/L时，BA完全抑制1,2-DCA降解；2.5mmol/L<C(BA)<10mmol/L时，BA抑制作用减缓，且随着BA浓度增大1,2-DCA去除速率逐渐增大。对影响机理进行分析研究：BA对菱铁矿催化双氧体系的影响主要是由于BA的加入改变了体系pH，进而影响菱铁矿铁离子溶出。研究腐殖酸(HA)对菱铁矿催化双氧体系的影响，结果表明不同浓度HA对双氧体系去除1,2-DCA影响不同，主要分为两个阶段：0<C(HA)<20mg/L时，随着HA浓度升高1,2-DCA去除速率减慢，但不影响最终去除率；20mg/L<C(HA)<500mg/L时，HA对1,2-DCA的氧化存在抑制作用，去除率约为30%~50%。HA对菱铁矿催化双氧体系的影响机理与BA相同。
【作者】李梦姣；
【导师】陈鸿汉；刘菲；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地下水科学与工程，2014，硕士
【关键词】菱铁矿；过氧化氢；过硫酸钠；1，2-二氯乙烷；有机质；

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