零价铁体系对硝基苯和多氯代芳烃污染地下水的修复研究

论文摘要

有机物污染地下水的修复研究近年来受到人们的广泛关注。本文以硝基苯（NB）、五氯酚（PCP）和六氯苯（HCB）为目标污染物，研究了零价铁体系对有机污染地下水的修复效果及相关机理。主要内容及结论包括：（1）制备并表征了PEG/尼农膜负载的纳米Fe颗粒，考察了其对地下水中NB的处理效果。膜负载技术有效地避免了颗粒的团聚现象，合成的颗粒由大量的铁氧化物壳和少量的Fe0内核组成。该颗粒能在20min内将68.9%的NB还原为苯胺，材料上的表面结合态Fe2+起到了还原NB的主要作用。低pH能促进反应，地下水中常见离子会抑制反应，材料对HA的抗腐蚀性较好，但是使用寿命较短。（2）在空气条件下，分别用沉积法和同步法合成了PEG/尼农膜负载的纳米Pd/Fe颗粒，比较了其对PCP的处理效果，并探索了反应后膜、Pd和Fe的回收方法。实验结果显示：两种方法合成的纳米颗粒中都既含有Fe0又含有铁氧化物。其中用同步法合成的颗粒粒径更小、分布更均匀，且颗粒中所含Fe0更多，该颗粒仅在45min内就使85%的PCP几乎完全脱氯，由此证明了在空气条件下合成高活性膜负载型双金属材料的可行性。而用沉积法合成的颗粒中所含Fe0较少，其对PCP的降解效果差。酸浸法可以回收反应后的尼农膜、Pd和Fe，利用回收材料制备的膜负载型纳米Pd/Fe颗粒对PCP有一定的降解效果，但是因为酸浸法破坏了尼农膜的多孔结构，使得其还原效降低。（3）将Pd/Fe-PRB还原脱氯与表面活性剂增效洗脱联合起来，用以模拟地下HCB源的释放与处理。当模拟HCB源污染地下水流经Pd/Fe-PRB柱子后，其中的HCB被还原为PCB和1,2,3,4-TeCB，延长接触反应时间可以改善HCB的降解效果，由此证明Pd/Fe-PRB还原脱氯技术具备修复HCB源污染地下水的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 地下水有机污染现状及其修复意义
• 1.2 有机物污染地下水的修复技术概述
• 1.3 零价铁技术还原有机污染物
• 1.4 研究目的和内容
• 2 PEG/尼龙膜负载纳米 Fe 对地下水中硝基苯的降解
• 2.1 实验部分
• 2.2 材料表征
• 2.3 PEG/尼龙膜负载纳米 Fe 对地下水中硝基苯的降解
• 2.4 本章小结
• 3 PEG/尼龙膜负载纳米 Pd/Fe 对地下水中五氯酚的降解
• 3.1 实验部分
• 3.2 材料表征
• 3.3 PEG/尼龙膜负载纳米 Pd/Fe 对地下水中五氯酚的降解
• 3.4 本章小结
• 4 微米 Pd/Fe-PRB 对六氯苯源污染地下水的修复
• 4.1 实验部分
• 4.2 微米 Pd/Fe-PRB 对六氯苯源污染地下水的修复
• 4.3 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 创新点
• 5.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士期间发表的论文