过氧化物稳定剂强化热活化过硫酸盐ISCO修复的机制和机理
编号:836
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更新:2023-04-25 20:21:51
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口头报告
摘要
热活化过硫酸盐原位化学氧化技术(TAP-ISCO)常应用强疏水性有机污染物(HOCs)污染土壤及非水相液体(NAPLs)污染修复,加热条件下,既可以促进污染物溶出/解析,又可活化过硫酸盐。但在加热条件下,过硫酸盐会存在寿命降低的情况,这个问题往往会对过硫酸盐的影响范围、污染物氧化效果带来负面影响。因此,我们拟采用过氧化物稳定剂稳定过硫酸盐,以延长氧化剂寿命,同时强化污染物氧化降解效果。
首先,我们系统研究了锡酸钠、磷酸三钠、焦磷酸钠、硅酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四亚甲基膦酸和乙二胺四乙酸二钠盐七种代表性商用有机和无机过氧化物稳定剂,探究它们和过硫酸盐加热条件下在水溶液、针铁矿/水及土壤/水三种条件下的兼容性及兼容机制。研究结果揭示有机稳定剂会诱导过硫酸盐通过自由基链反应快速降解,显著降低过硫酸盐寿命。而无机稳定剂可和硫酸根自由基或羟基自由基反应形成活性较低的自由基,抑制过硫酸盐通过自由基链反应降解;其次,无机稳定剂可吸收过硫酸盐水解生成的氢离子,抑制酸催化过硫酸盐降解;此外,无机稳定剂可沉淀溶出的重金属离子或吸附掩避重金属矿物,抑制重金属离子或重金属矿物催化过硫酸盐降解。因此,无机稳定剂可显著延长过硫酸盐寿命。
继而,我们通过DMPO捕获实验及探针(苯甲醚、硝基苯及六氯乙烷)实验系统深入研究了稳定剂对TAP体系活性物质形成及体系氧化还原能力的影响。研究结果阐明无机稳定剂稳定的TAP体系可以有效生成SO4•−、HO•和O2•−等活性自由基,并强化苯甲醚和硝基苯的氧化降解,而有机稳定剂抑制苯甲醚和硝基苯的氧化降解。最后,我们通过静态ISCO修复模拟实验,考察稳定剂对三氯乙烯DNAPLs氧化降解的,发现部分无机稳定剂(如磷酸三纳)可显著提升过硫酸盐寿命,并强化DNAPLs氧化降解,展示了稳定剂强化TAP-ISCO修复效果的潜力
关键词
过硫酸盐,原位化学氧化,非水相液体,过氧化物稳定剂
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