不同化学氧化剂对焦化污染场地多环芳烃的修复效果
摘要：采用模拟装置研究了不同化学氧化制剂对于焦化工业污染场地中多环芳烃（PAHs）的去除效果以及处理过程中污染物的去向。应用高锰酸钾处理土壤，总PAHs的去除效率最高，达96%，且大部分PAHs都被氧化，以气体形式挥发或转移到溶液中的比例很小，低于总PAHs的1%；其次是活化过硫酸钠，对总PAHs的去除率可达92%，类Fenton试剂对PAHs的去除效率为80%，活化过硫酸钠和类Fenton试剂处理过程中挥发和转移到溶液中的PAHs的量均低于总量的2%；过氧化氢和Fenton试剂对于PAHs的去除效率最低，均小于60%，且挥发或进入到溶液中而没有被氧化的PAHs最高达6%。因此，对于PAHs污染土壤的修复，高锰酸钾和过硫酸钠是较为有效、安全的化学氧化制剂。化学氧化修复对于苊烯、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的效果较好，芴、和荧蒽等PAHs的氧化去除率相对较低。
关键词：多环芳烃，工业污染场地，化剂，修复
多环芳烃（polycyclicaromatichydrocarons，PAHs）是一类含有2个或2个以上苯环的碳氢化合物，具有致癌、致畸、致突变和难被生物降解的特性。石油化工、有机化工和焦化煤气等行业在生产和加工过程中会产生大量的PAHs，已成为环境中多环芳烃的主要来源。因颗粒沉降、废水排放以及泄漏事故等原因导致在这些工业场地中出现高浓度的PAHs污染。如北京某焦化厂及加利福尼亚某人造煤气工厂土壤中PAHs的浓度分别高达145mg/kg和2484mg/kg，这类工业场地中PAHs的修复已成为国际环境科学与工程领域修复的难点和热点。
化学氧化修复具有修复效率高、时间短、成本较低、对污染物类型和浓度不敏感等优点。自20世纪90年代以来，该技术就在有机溶剂、石油等有机污染场地修复方面开始应用，也有许多成功的案例。化学氧化修复技术能否成功应用首先在于合适的氧化剂的选择。目前常用的化学氧化剂有过氧化氢、高锰酸盐、Fendon试剂、类Fendon试剂及活化过硫酸盐等。关于Fendon试剂和高锰酸钾对土壤中PAHs的去除效率，已经有一些相关的研究，但过氧化氢、类Fendon试剂和过硫酸钠对PAHs污染土壤的修复研究很少。且应用不同氧化剂修复同一场地污染土壤的效率，还没有人进行过相关的比较。因为土壤物理化学性质不同，污染物种类的差异，不同氧化剂的修复效率会有较大差异。本研究以北京某焦化厂长期污染土壤为对象，通过模拟修复实验开展焦化污染场地化学氧化剂的筛选研究，比较不同多环芳烃的去除效率，并分析污染物在化学氧化修复实验过程中的去向平衡，以评估应用不同化学氧化剂的环境风险，进而确定最适宜的氧化剂及其配比，以期为实际的化学氧化修复工程的开展提供科学依据。
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