不同化學氧化劑對焦化污染場地多環芳烴的修復效果
摘要：采用模擬裝置研究了不同化學氧化制劑對于焦化工業污染場地中多環芳烴（PAHs）的去除效果以及處理過程中污染物的去向。應用高錳酸鉀處理土壤，總PAHs的去除效率最高，達96%，且大部分PAHs都被氧化，以氣體形式揮發或轉移到溶液中的比例很小，低于總PAHs的1%；其次是活化過硫酸鈉，對總PAHs的去除率可達92%，類Fenton試劑對PAHs的去除效率為80%，活化過硫酸鈉和類Fenton試劑處理過程中揮發和轉移到溶液中的PAHs的量均低于總量的2%；過氧化氫和Fenton試劑對于PAHs的去除效率最低，均小于60%，且揮發或進入到溶液中而沒有被氧化的PAHs最高達6%。因此，對于PAHs污染土壤的修復，高錳酸鉀和過硫酸鈉是較為有效、安全的化學氧化制劑。化學氧化修復對于苊烯、蒽、苯并芘以及二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)苝和茚并(1,2,3-cd)芘等PAHs的效果較好，芴、和熒蒽等PAHs的氧化去除率相對較低。
關鍵詞：多環芳烴，工業污染場地，化劑，修復
多環芳烴（polycyclicaromatichydrocarons，PAHs）是一類含有2個或2個以上苯環的碳氫化合物，具有致癌、致畸、致突變和難被生物降解的特性。石油化工、有機化工和焦化煤氣等行業在生產和加工過程中會產生大量的PAHs，已成為環境中多環芳烴的主要來源。因顆粒沉降、廢水排放以及泄漏事故等原因導致在這些工業場地中出現高濃度的PAHs污染。如北京某焦化廠及加利福尼亞某人造煤氣工廠土壤中PAHs的濃度分別高達145mg/kg和2484mg/kg，這類工業場地中PAHs的修復已成為國際環境科學與工程領域修復的難點和熱點。
化學氧化修復具有修復效率高、時間短、成本較低、對污染物類型和濃度不敏感等優點。自20世紀90年代以來，該技術就在有機溶劑、石油等有機污染場地修復方面開始應用，也有許多成功的案例。化學氧化修復技術能否成功應用首先在于合適的氧化劑的選擇。目前常用的化學氧化劑有過氧化氫、高錳酸鹽、Fendon試劑、類Fendon試劑及活化過硫酸鹽等。關于Fendon試劑和高錳酸鉀對土壤中PAHs的去除效率，已經有一些相關的研究，但過氧化氫、類Fendon試劑和過硫酸鈉對PAHs污染土壤的修復研究很少。且應用不同氧化劑修復同一場地污染土壤的效率，還沒有人進行過相關的比較。因為土壤物理化學性質不同，污染物種類的差異，不同氧化劑的修復效率會有較大差異。本研究以北京某焦化廠長期污染土壤為對象，通過模擬修復實驗開展焦化污染場地化學氧化劑的篩選研究，比較不同多環芳烴的去除效率，并分析污染物在化學氧化修復實驗過程中的去向平衡，以評估應用不同化學氧化劑的環境風險，進而確定最適宜的氧化劑及其配比，以期為實際的化學氧化修復工程的開展提供科學依據。
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