基于化学氧化和堆式热脱附技术修复污染土壤的环境足迹分析

在“双碳”背景下,我国土壤修复工程使用技术类型不断向低碳、低能耗和绿色可持续修复技术转变,修复活动本身所产生的环境足迹受到了广泛关注和重视。采用环境足迹评估工具SiteWise^(TM)对重庆市某钢铁厂汞和多环芳烃污染场地化学氧化和堆式热脱附修复全过程的环境足迹进行了定量评价。结果表明:修复3483 m^(3)污染土壤,共排放温室气体(GHG)990.52 t,消耗能源1.57×10^(7) MJ,排放空气污染物4.94×10^(3) kg;GHG排放量、能源消耗量、空气污染物排放量占整个工程的比例在施工准备阶段为6.0%~9.1%,化学氧化阶段为43.6%~48.1%,化学氧化+堆式热脱附阶段为45.9%~47.5%;化学氧化+堆式热脱附技术相比化学氧化技术的环境影响更大,修复单方量污染土壤的GHG排放量、能源消耗量、空气污染物排放量为化学氧化技术的5.28~5.97倍。案例研究结果显示,材料消耗是对环境足迹贡献度最高的环节,其次为设备使用、运输、废物处理。

PMS/Cl^-体系中橙黄Ⅱ脱色的影响因素和机理

为考察橙黄Ⅱ在单过硫酸盐(PMS)/Cl^-体系中的脱色过程和脱色机理,研究了初始pH值、PMS初始浓度、Cl^-初始浓度、反应温度等因素对橙黄Ⅱ在PMS/Cl^-体系中脱色效能的影响,通过自由基猝灭试验和活性氯浓度的检测,确定了不同pH值条件下PMS/Cl^-体系中的主要活性氧化物种。结果表明:橙黄Ⅱ在PMS/Cl^-体系中的脱色受pH值的影响;橙黄Ⅱ在该体系中的脱色过程符合准一级反应动力学方程,增加PMS和Cl^-的初始浓度均能提高橙黄Ⅱ在PMS/Cl^-体系中的脱色率;升高反应温度有利于橙黄Ⅱ的脱色;体系中橙黄Ⅱ脱色过程的主要活性物种随着pH值的变化而不同,在酸性条件下体系中橙黄Ⅱ的脱色主要通过活性氯(主要为HOCl)的氯化作用实现,在碱性条件下体系中橙黄Ⅱ的脱色主要由单线态氧(1O2)的氧化导致。该研究结果可为染料废水的治理提供新思路。

腐殖酸影响酸性水体中As(Ⅲ)光氧化的研究

为了考察紫外光(λmax=365 nm)照射下三价砷(As(Ⅲ))在含有腐殖酸的水体中光氧化过程,该文研究了初始pH、HA浓度、外加铁离子以及不同分子量范围的HA组分等环境因子对As(Ⅲ)光氧化的影响。利用ESR检测和自由基猝灭实验以及不同气氛实验,量化不同活性物种对As(Ⅲ)光氧化的贡献率。结果表明,pH值对As(Ⅲ)在HA体系中的光氧化影响极大,低pH有利于As(Ⅲ)的光氧化。当pH为2.6,As(Ⅲ)浓度为100.0μg/L时,HA的最佳投加量为10.0 mg/L。Fe(Ⅲ)-HA络合物表现出低光活性,外加低浓度铁离子抑制As(Ⅲ)的光氧化,高浓度则促进As(Ⅲ)的光氧化。不同分子量范围的HA组分对As(Ⅲ)的光氧化贡献不同。As(Ⅲ)的形态转化是由于三重态腐殖酸(3HA*)的直接作用以及羟基自由基(HO·)直接氧化共同作用的结果。其中85%的As(Ⅲ)氧化是HO·直接氧化导致,HO·主要来自HO2·/O2·-;剩余15%依赖于3HA*对As(Ⅲ)的直接氧化。研究结果有助于了解As(Ⅲ)在含有溶解性有机质的酸性水体中光化学转化行为。