二种氧化体系中氯苯降解的响应面优化及中间体研究

研究了芬顿(Fe^(2+)/H_(2)O_(2))体系和亚铁离子活化过硫酸钠(Fe^(2+)/PS)体系在降解地下水氯苯(CB)过程中对氯苯酚(p-CBOH)稳定中间体的产量,运用响应面法考察了氧化剂(H_(2)O_(2)或Na_(2)S_(2)O_(8))投加量、催化剂(Fe^(2+))投加量以及初始pH对CB降解率和p-CBOH产量的影响。结果表明,当pH为2.40,H_(2)O_(2)投加量为1.31 mmol/L,FeSO_(4)投加量为1.41 mmol/L时,Fe^(2+)/H_(2)O_(2)体系降解CB过程中产生p-CBOH中间体的最小质量浓度为0.30 mg/L,与预测值0.36 mg/L较吻合;当pH为4.00,Na_(2)S_(2)O_(8)投加量为3.50 mmol/L,FeSO_(4)投加量为1.50 mmol/L时,Fe^(2+)/PS体系降解CB过程中产生p-CBOH中间体的最小质量浓度为0.00 mg/L,与预测值完全吻合。上述两种情况下CB的去除率均为100%。

原位化学修复的污染地块地下水中挥发性有机物的测定

在污染场地地下水监测中发现3家实验室对同一批样品的检测存在偏差,样品中内标物响应值与标准曲线中间点内标响应值差别较大,推测地下水中残留的氧化剂会对检测造成一定干扰。为此,通过3种常用的高级氧化方式模拟实际氯苯(CB)污染场地地下水的修复方式,并参照HJ 639—2012《水质挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法》测定CB质量浓度。实验结果表明,检测样品中内标物质被残留氧化剂氧化,导致其无法准确定量目标物,通过加入Na2S2O3作为氧化剂的淬灭剂可以改善残留氧化剂对样品定量的干扰,且Na2S2O3不会产生较强的基质效应,这为采用原位化学氧化技术的地下水修复项目的监测提供了一种准确检测目标污染物的方法。

3种高级氧化体系处理氯苯及其稳定中间体

在运用芬顿(Fe^(2+)/H_(2)O_(2))、亚铁离子活化过硫酸钠(Fe^(2+)/PS)和碱活化过硫酸钠(NaOH/PS)3种氧化体系处理典型污染物氯苯(CB)时,发现了3种氧化体系在氧化CB过程中对氯苯酚中间体(4-CP)产生量存在较大差异。探究了氧化剂用量对3种氧化体系降解CB及中间体4-CP的影响,通过总有机碳和游离氯离子浓度变化表征了CB的矿化情况。结果表明,当H_(2)O_(2)、PS浓度分别小于1 mmol·L^(−1)和5 mmol·L^(−1)时,在Fe^(2+)/H_(2)O_(2)、Fe^(2+)/PS氧化体系中在降解CB时产生了大量稳定的4-CP中间体,而当H_(2)O_(2)、PS过量时,4-CP可被继续氧化分解。与Fe^(2+)/H_(2)O_(2)、Fe^(2+)/PS不同,NaOH/PS体系始终不产生4-CP中间体。与Fe^(2+)/PS体系氧化过程不同,NaOH/PS、Fe^(2+)/H_(2)O_(2)体系在氧化CB过程中会发生脱氯反应。此外,实际污染场地地下水验证实验结果表明,在修复过程中,宜采用NaOH/PS来去除CB污染物,且以分批次添加PS,逐级氧化CB的方式,从而实现高效的CB污染物降解效率,同时避免有害中间体4-CP的产生。