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南京土壤研究所在表面活性劑強化電動氧化修復農(nóng)藥污染場地土壤方面取得進展

分類:環(huán)聯(lián)生態(tài) > 技術(shù)創(chuàng)新    發(fā)布時間:2020年5月27日 17:02    作者:    文章來源:中國科學院南京土壤研究所

  隨著我國工業(yè)化和城市化進程的加快,其中前農(nóng)藥工業(yè)遺留場址中有機氯化合物(Organochlorine compounds, OCs)污染嚴重,由于其高生態(tài)毒性和強生物殘留性受到廣泛關注,已成為一個嚴重的全球性問題。目前,農(nóng)藥污染土壤的修復刻不容緩。中國科學院南京土壤研究所在表面活性劑強化高級氧化協(xié)同電動修復去除場地土壤中OCs方面取得新進展。
 
  研究發(fā)現(xiàn)1:利用曲拉通X-100(TX--100)在電動條件下增加OCs的有效性,提高土壤中OCs的氧化效率。選取共溶劑TX-100和Na2S2O8為電解液,OCs的去除率在56.36%和88.05%之間。TX-100能夠顯著提高與土壤顆粒緊密結(jié)合的難溶性化合物的溶解度,同時電動修復裝置促進土壤中氧化劑和表面活性劑的遷移,促使共溶劑在土壤中傳輸和擴散,該設置能夠促進土壤中難溶性化合物和氧化劑的有效接觸,同時TX-100通過溶出土壤中金屬離子促進S2O82-活化產(chǎn)生硫酸鹽自由基和羥基自由基,從而提高土壤中OCs的降解效率。
 
  研究發(fā)現(xiàn)2:利用吐溫80(TW80)與N、N-二羧基甲基谷氨酸四鈉(GLDA)在電動條件下增加OCs的有效性,提高土壤中OCs的氧化效率。在電動修復裝置的陽極附近設置nZVI,采用共溶劑TW80與Na2S2O8作為電解液,10天內(nèi)土壤中OCs去除率為60%-82%。這是由于TW80對土壤中難溶有機化合物的溶解能力;同時nZVI具有高比表面積和反應活性,加速土壤中 Fe2+、Fe3+的循環(huán)反應,為體系持續(xù)供給 Fe2+,能夠提高高級氧化反應效率;另一方面nZVI使部分OCs先還原脫氯,再進行氧化反應過程,利用體系存在還原和氧化的雙重作用,更加高效地降解OCs。結(jié)果表明,相較于GLDA,TW80能更好的強化高級氧化和電動修復是去除土壤中OCs的最佳選擇。
 
  相關研究結(jié)果已在Chemical Engineering Journal和Journal of Hazardous Materials期刊上發(fā)表。Fidèle Suanon博士為論文第一作者,王芳研究員為論文通訊作者。同時申請國家發(fā)明專利三項。該研究得到國家重點研發(fā)計劃專項、國家自然科學基金和中國科學院前沿科學領域重點項目等資助。
土溫80/GLDA強化高級氧化協(xié)同電動去除土壤中有機氯化合物 
曲拉通X-100強化高級氧化協(xié)同電動去除土壤中有機氯化合物
 
  原標題:南京土壤研究所在表面活性劑強化電動氧化修復農(nóng)藥污染場地土壤方面取得進展

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