土壤有机质的芬顿氧化机理及其对4-硝基氯苯吸附行为的影响

Chemical oxidation technology is mainly through the injection of oxidation reagents to the contaminated sites and make the pollutants degradation into low or no toxicity products. This technology is relatively mature today, and is used widely in our country and abroad. Soil organic matter (SOM) is the most important link of Organic pollutants in Soil. The SOM sources and chemical properties have significant difference, therefore, the degradability and rate are different. The existing technologies most focus on the realization of concentration level of the target pollutants, rarely consider the influence of oxidation process on the SOM character and the its sorption ability which control the the main environmental behaviors of organic pollutants in soil. Therefore, clear the influence of chemical oxidation on SOM properties and redistribution of the pollutants and its intermediate products in the process of remediation system, and repaired after the assessment of the soil has the vital significance.This study pay attention to the oxidation mechanisms and degradation behavior of SOM by fenton, explores the influence of oxidation process on SOM properties, reveals the property change of SOM on the redistribution of the target pollutant（p-Nitrochlorobenzene, p-NCB） and its intermediate products in the oxidation system. This research can also serve as the reference for project design, process control of the remediation and reconstruction of organic contaminated sites.

化学氧化技术主要是通过向土壤中注入化学氧化药剂与污染物发生氧化反应，使污染物降解或转化为低毒产物的修复技术。该技术发展较为成熟，国内外应用较为普遍。土壤有机质（Soil Organic Matter, SOM）是土壤中有机污染物最重要的汇。SOM来源广泛，化学性质差异较大，因此可降解性及难易程度迥异。现有修复技术仅关注了污染物修复目标值的实现，鲜有考虑到氧化过程对SOM吸附能力的影响。SOM的吸附能力控制着土壤中有机污染物的主要环境行为，明确化学氧化对SOM性质的影响对修复过程中有机污染物在体系内的再分配及修复后土壤的后评估具有重要的意义。本研究通过芬顿对土壤有机质的氧化降解行为的研究，探索氧化过程对SOM吸附性质的影响，揭示氧化后SOM性质的变化对4-硝基氯苯吸附行为的影响，为化学氧化修复有机污染场地的施工提供方案设计、工艺过程控制方面的参考与建议。

芬顿氧化技术在降解有机污染物的同时，也会影响土壤有机质（SOM），以及因此影响了它对有机污染物的吸附作用。本项目研究多种土壤类型及不同有机质对典型有机污染物4-硝基氯苯(p-NCB)吸附能力的影响。主要研究结论如下：.1芬顿氧化处理SOM对极性污染物p-NCB和非极性污染物六氟苯吸附行为的影响。有机质含量更高的紫金山土对p-NCB的吸附性能要强于东北黑土，吸附等温线均呈现明显的非线性特征，而六氟苯在两种土壤上的吸附等温线基本重合且呈现出线性特征，表明有机物分子和土壤之间的吸附作用受有机物分子极性和土壤有机质含量和组分的共同影响。无论是紫金山土还是东北黑土，芬顿法氧化处理后，两者对两种目标物的吸附能力均有所降低，其中，氧化后的紫金山土对p-NCB的吸附性能减弱得最为显著，这说明土壤有机质含量在很大程度上决定了土壤对有机物分子的吸附性能。.2氧化产生的溶解性有机质（DOM）对土壤吸附p-NCB的影响。吸附实验结果表明，杭州场地土对CDOM的吸附性能要优于紫金山土对ZDOM的吸附，两种土壤对DOM的吸附性能基本不受芬顿氧化处理的影响。溶解实验结果表明，ZDOM和CDOM并未表现出增溶作用，p-NCB的表观溶解度反而有所降低。无论是氧化处理后的紫金山土还是杭州场地土，相比未清洗的土壤，使用去离子水反复清洗的土壤对p-NCB展现出更强的吸附能力，说明氧化处理产生的DOM的存在，会抑制土壤对p-NCB的吸附性能。.3研究芬顿氧化对土壤矿物吸附p-NCB的影响。无论是“高岭土+SOM”还是“蒙脱石+SOM”复合体，随着腐殖酸负载量增加，两者对p-NCB的吸附性能均呈现出先减弱后增强的趋势，尤其“高岭土+SOM”复合体变化幅度显著。这表明芬顿氧化处理对“土壤矿物+SOM”复合体吸附性能的影响程度与土壤矿物自身结构性质密切相关。.本研究为了解芬顿氧化技术对土壤有机质的影响以及有机质对p-NCB吸附特性的影响提供了很好的借鉴。