不同电子供体强化高氯酸盐自然衰减的柱实验研究

• 作 者: 梁凯旋
• 出 处: 中国地质大学(北京)
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 高氯酸盐 自然衰减 粒状铁 硫磺 松树皮

高氯酸盐（ClO₄^–）是一种小分子量、有毒的无机络阴离子,普遍存在于环境中。由于其分子大小与碘离子相似而干扰人体甲状腺的正常功能,因此其环境污染问题引起了广泛的关注。本文以ClO₄^–为目标污染物,主要利用柱实验的研究方法,开展强化ClO₄^–自然衰减的研究。模拟自然环境,考察了粒状铁、硫磺、松树皮分别作为电子供体强化ClO₄^–自然衰减的可行性、持久性以及不同环境因素对强化过程的影响,为地下水环境中ClO₄^-原位修复的实际应用提供理论指导和数据支持。研究内容及成果如下:⑴在含水介质中,ClO₄^-自然衰减过程主要依靠微生物作用,但过程缓慢且还原量有限,长期的去除效果不超过10%,限制因素就是缺乏电子供体。⑵粒状铁、硫磺、松树皮均可以强化Cl O₄^-自然衰减,该强化过程微生物呈现很强的适应能力。根据氯元素平衡计算表明ClO₄^-几乎全部被还原为Cl-,没有其他氯代产物生成。⑶粒状铁强化的体系由于铁的钝化作用,长期去除率不超过70%;硫磺强化体系在缺乏地下水的阶段去除率不超过60%,通入地下水后去除率保持在100%;有机碳源松树皮强化体系,ClO₄^-去除率几乎都在100%,是一种比较理想的电子供体。⑷地下水环境中ClO₄^-和NO₃^-的还原存在竞争作用。当电子供体充足时,二者的竞争作用并不明显,均可以迅速的去除;当电子供体不足时,NO₃^-会优先于ClO₄^-的降解,只有NO₃^-低于10 mg/L时,ClO₄^-才开始明显的降解。⑸虽然地下水化学成分的部分阴离子对ClO₄^-的降解存在竞争作用,但地下水中的化学成分仍旧是ClO₄^-自然衰减的必要条件,对ClO₄^-自然衰减过程有促进作用。