多環(huán)芳烴污染土壤的微波修復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國社會的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，大量工業(yè)企業(yè)停產(chǎn)、關(guān)閉或異地遷建，遺留下大量污染場地，亟需修復(fù)。多環(huán)芳烴(PAHs)是一類常見的土壤有機(jī)污染物，嚴(yán)重威脅人體健康與生態(tài)環(huán)境。作為一種重要的場地修復(fù)技術(shù)，物理修復(fù)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。然而常規(guī)的物理修復(fù)技術(shù)如熱修復(fù)、換土法等具有耗能大、處理效率低、對土壤結(jié)構(gòu)破壞大等缺點(diǎn)，而微波技術(shù)具有無選擇性、耗能小、設(shè)備可移動等優(yōu)點(diǎn)。近年來，利用微波消解技術(shù)進(jìn)行污染場地修復(fù)的研究逐漸得

2、到重視。
　　本文以常見的有機(jī)污染物多環(huán)芳烴(PAHs)為研究對象，針對模擬PAHs污染土壤開展了微波處理試驗研究，探究了微波消解PAHs的影響因素和消解動力學(xué)機(jī)制，研究了添加不同吸波物質(zhì)對微波消解PAHs的影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對實際PAHs污染土壤進(jìn)行了微波處理研究，驗證了修復(fù)效果。其研究結(jié)果如下:
　　(1)研究了微波功率、處理時間、土壤含水率以及污染物初始濃度等因素對土壤中PAHs微波消解效率的影響。結(jié)果表明，在微波

3、功率800 W，處理時間10min，土壤含水率10％，初始濃度7.2 mg/kg條件下，苯并[a]蒽的消解效率最高，達(dá)到68.92％，殘留濃度為2.24 mg/kg。土壤含水率過高和過低均對苯并[a]蒽的消解有抑制作用。土壤中苯并[a]蒽的消解服從二級動力學(xué)機(jī)制，且隨著初始濃度的增加，雖其消解速率常數(shù)降低，但達(dá)到處理目標(biāo)所需時間也降低。此外，在最佳條件下對菲、芘、二苯并[a,h]蒽污染土壤進(jìn)行微波處理，其消解效率分別達(dá)100.00％、8

4、6.06％、70.50％。
　　(2)研究了不同吸波物質(zhì)對土壤中PAHs微波消解的強(qiáng)化作用。結(jié)果表明，各添加劑能強(qiáng)化土壤中PAHs的微波消解，其強(qiáng)化作用大小順序為:二氧化錳＞鋁粉＞鉛筆芯＞雙氧水＞碳化硅。在最佳添加量下，微波消解10min時，添加各吸波物質(zhì)下土壤中苯并[a]蒽的消解效率分別為88.21％、83.06％、80.39％、77.17％、79.74％和66.60％。其中，添加二氧化錳微波處理后，污染土壤中苯并[a]蒽殘留濃

5、度僅為0.85 mg/kg，達(dá)到《展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)（暫行）(HJ350-2007)》中的A級標(biāo)準(zhǔn)。此外，添加二氧化錳，對菲、芘、二苯并[a,h]蒽污染土壤進(jìn)行微波消解處理，其消解效率分別達(dá)100.00％、96.79％、81.09％。
　　(3)在最佳微波條件下對實際PAHs污染土壤進(jìn)行微波處理，測定了土壤中萘、芴、苊烯、苊、菲、蒽、熒蒽、屈、芘、苯并[a]蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[g,h,i]苝的微波處理效果。添加二