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《中国地质大学(北京)》 2007年
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粒状铁系统处理氯代烃—苯系物混合污染物的研究

何承涛  
【摘要】: 地下水污染多以化学性质各异的污染物共存的形式出现,氯代烃和石油烃由于在地下水有机污染中检出率高,毒性大,难降解而倍受关注。本文以三氯乙烯、四氯乙烯和苯、甲苯、二甲苯(BTX)为研究对象,采用批实验和柱实验,研究粒状铁反应系统中的竞争反应和竞争吸附的特性和规律,探讨混合污染物对粒状铁降解氯代烃反应的影响。本研究主要取得了以下成果: (1)粒状铁对苯、甲苯、二甲苯的等温吸附可以较好地用非线性的Freundlich等温吸附方程表达。粒状铁对三种化合物的吸附能力表现为:二甲苯甲苯苯。 (2)粒状铁对三氯乙烯、四氯乙烯的等温吸附平衡是一个准平衡等温吸附,由于有化学降解反应的同时发生。粒状铁对三氯乙烯、四氯乙烯的等温吸附可以较好地用非线性的Freundlich等温吸附方程表达。粒状铁对它们的吸附能力表现为:四氯乙烯三氯乙烯。粒状铁对三氯乙烯、四氯乙烯的降解可以较好地用准一级反应动力学方程来表达。 (3)三氯乙烯和四氯乙烯混合时,三氯乙烯的吸附系数KF比单独存在时下降了约30%,四氯乙烯的吸附系数KF比单独存在时下降了约8%,发生了竞争吸附。三氯乙烯的降解反应速率常数Ksa比单独存在时下降了约31%。四氯乙烯的降解反应速率常数Ksa比单独存在时减少了约33%。发生了竞争反应。 (4)加入低浓度的BTX后,三氯乙烯的吸附常数KF下降了78%。加入高浓度的BTX后,三氯乙烯的吸附常数KF下降了84%。表明BTX的浓度越大,竞争吸附程度越大,三氯乙烯的吸附量越低。加入低浓度的BTX后,三氯乙烯的降解反应速率常数Ksa值变化不明显。加入高浓度的BTX后,三氯乙烯的降解反应速率常数Ksa值增加了12%,变化也不大。 (5)加入低浓度的BTX后,四氯乙烯的吸附常数KF下降了38%。加入高浓度的BTX后,四氯乙烯的吸附常数KF下降了85%。表明BTX的浓度越大,竞争吸附程度越大,四氯乙烯的吸附量越低。加入低浓度的BTX后,四氯乙烯的降解反应速率常数Ksa值增加了约50%。加入高浓度的BTX后,四氯乙烯的降解反应速率常数Ksa值增加了约50%。 (6)三氯乙烯和四氯乙烯还原反应由于竞争活性点受到影响,然而只有三氯乙烯吸附竞争非活性点受到影响。这表明了在铁表面反应点和吸附点是不同的物理化学实体。 (7)地下水共混物通过竞争粒状铁表面有限数量的反应点和吸附点,会影响氯代烯烃的吸附和降解,这决定于共混物的物理化学性质。 (8)在设计和评价铁格栅处理系统时,要考虑在粒状铁表面非活性点的吸附作用。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X523

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