有关多溴联苯醚（PBDEs）污染土壤的新型热脱附技术及机制研究

PBDEs are listed in the Stockholm Convention as one of the nine new POPs after initial twelve controlled POPs. Large amounts of production, use and uncontrolled dismantling of waste have caused lots of PBDEs contaminated soils. However, there is lack of study on the remediation technology of PBDEs contaminated soils, and the treatment cost is high. Also, the decomposition pathways and mechanisms of PBDEs are not well understood. Therefore, this study is based on our previous studies on remediation of PCDD/Fs contaminated soil/sediment using charcoal, combined with thermal desorption treatment technology and 13C isotope labeling analytic technology to investigate the remediation rate of PBDEs contaminated soil and influence of experimental conditions on the removal rate. And to propose a batch mode treatment method, clarify the PBDEs decomposition pathways and mechanism according to the structure of decomposition products. This study will benefit in comprehensive understanding of PBDEs behavior characteristics under thermal desorption treatment process, setup an efficient, economic and environmental friendly remediation technology, and provide scientific basis on the decomposition pathways and mechanisms of PBDEs.

多溴联苯醚（PBDEs）是继斯德哥尔摩公约首控12种POPs之后，被列入受控名录的9种新POPs之一。大量的生产、使用及废物的不规范拆解导致PBDEs污染土壤广泛存在，但目前对其修复技术的研究相对较少、且修复成本较高，有关PBDEs降解转化路径和机理尚不明确。本项目希望利用申请者在利用炭化物修复处理二噁英等POPs污染土壤/沉积物的技术开发方面所做的一些力所能及的探索性研究积累，结合基于物理分离和降解的热脱附处理技术及同位素标记的13C示踪分析技术，初步研究PBDEs污染土壤的修复效率及不同实验条件对修复效率的影响，探讨构建连续型的修复模式，并依照降解产物的结构阐明PBDEs的降解转化路径和机理。这一探索性研究旨在全面认识PBDEs热脱附处理过程中的行为特征，为建立高效、经济、环保的PBDEs修复技术，揭示其降解转化路径和机理等方面提供可靠的科学依据。

多溴联苯醚（PBDEs）是继斯德哥尔摩公约手控12种POPs之后，被列入受控名录的9种新POPs之一。大量的生产、使用及废物的不规范拆解导致PBDEs污染土壤广泛存在，但目前对于其修复技术的研究较少，且修复成本较高，有关PBDEs降解转化路径和机理尚不明确。基于此，本项目利用申请者在利用炭化物修复处理二噁英等POPs污染土壤/沉积物的技术开发方面所做的一些利所能及的探索性研究积累，通过基于物理分离和降解的热脱附处理技术及同位素标记13C示踪分析技术，研究了PBDEs污染土壤的修复效率及不同实验条件对修复效率的影响，探讨构建了连续型的修复模式，依照降解产物的结构阐明了PBDEs的降解转化路径和机理，并通过构建板式催化剂对热脱附处理过程中产生的尾气进行了催化处理。结果表明：依据新型热脱附技术的原理，将木炭同时作为燃烧热源和尾气吸附剂来修复处理PBDEs污染土壤具备可行性，通过实验探讨所获取的最佳木炭/土壤混合比为20wt％，空气流速为3cm/sec，在该处理条件下PBDEs污染土壤的修复效率最高，可达95％以上；在单次修复技术的基础上，构建了连续型的修复处理模式，整个修复处理成本在500元/m3以下，远低于传统热脱附技术；通过13C标记的方法，测定了多种PBDEs异构体在热脱附过程中的位置、浓度以及降解转化情况，表明PBDEs在热脱附反应中主要以脱溴为主，处理后土壤中PBDEs通常以4溴代以下的低溴代PBDEs为主；Cu-Ni结合的催化剂对于处理含PBDEs的尾气处理效果最好，能够使尾气达标排放。这一探索性研究使我们更为全面的认识了PBDEs在热脱附处理过程中的行为特征，为构建高效、经济、环保的PBDEs修复技术，揭示其降解转化路径和机理等方面提供了可靠的科学依据，为我国建立先进的污染场地修复技术体系提供了重要的技术支撑和保障。