有机氯农药（Organochlorine Pesticides,OCPs）是一类由人工合成的有机氯杀虫剂,在自然环境中难以降解,属于持久性有机污染物,曾广泛应用于害虫防治和农业优质增产。OCPs容易在生物体内富集,对人类具有“三致”效应。随着《斯德哥尔摩国际公约》的推行及我国城市化的快速发展,许多有机氯农药生产企业随之关闭或进行搬迁,遗留了大批有机氯污染场地,这些污染场地正面临二次开发等现状,亟需修复。在众多土壤修复方法中,土壤洗脱技术因其成本低,快速高效等优点而受到广泛关注。但在土壤洗脱修复过程中,污染物会残存在洗脱液中,极易造成二次污染,因此,对于洗脱液的处理至关重要。目前,异相光-Fenton技术可以提高铁离子之间的循环速率,增加H₂O₂的利用率,在处理有机污染物方面具有较大的发展潜力。针铁矿等铁氧化物因在自然界中储量丰富、环境友好等优点得到了广泛关注,在有机污染物处理方面前景广阔。本文以氯丹为有机氯农药代表污染物,以曲拉通-100为土壤洗脱溶剂,探究了UV/针铁矿/H₂O₂降解曲拉通-100溶液中氯丹的可行性、最佳工艺以及降解机制。主要研究内容如下:1.探究UV/针铁矿/H₂O₂降解氯丹的可行性、最佳工艺参数,包括有无光照条件下针铁矿、H₂O₂、针铁矿/H₂O₂对氯丹的降解效果,以及溶液初始pH、针铁矿投加量、H₂O₂浓度对UV/针铁矿/H₂O₂降解氯丹的影响。2.研究针铁矿对氯丹的吸附动力学及热力学,探究pH、曲拉通-100浓度对针铁矿吸附氯丹的影响。3.探究UV/针铁矿/H₂O₂降解曲拉通-100溶液中氯丹的机理并推测其可能的降解途径。4.探究UV/针铁矿/H₂O₂在土壤洗脱修复中的可行性。经过一系列实验研究,所得结果如下:1.对实验室合成矿物进行表征,通过XRD分析可知,利用Fe（NO₃）₃和KOH所制备的矿物为纯针铁矿;通过扫描电镜可观察到针铁矿为针状矿物,粒径范围为0.5μm-2.5μm,有明显团聚现象;经BET比表面积分析可知所得针铁矿比表面积为33.11 m²/g。2.UV/针铁矿/H₂O₂降解曲拉通-100溶液中氯丹的最优条件为:当氯丹浓度为1 mg/L,曲拉通-100浓度为1 CMC,反应温度为28℃,初始pH为3,针铁矿投加量为0.1 g/L,H₂O₂浓度为50 mmol/L时,反应24 h,氯丹降解率为88.57%。3.针铁矿对氯丹和曲拉通-100均有吸附作用。针铁矿对氯丹的吸附动力学符合拟二阶动力学模型,拟合方程为Y=1.6129X+0.1959,R²=0.9996;针铁矿对氯丹的等温吸附同时符合Langmuir单层吸附模型和Freundlich多层吸附经验模型,Langmuir模型拟合方程为Y=0.1518X+0.0538,R²=0.9249,Freundlich模型拟合方程为Y=0.8563X+0.6652,R²=0.9688。随着pH升高针铁矿对氯丹的吸附量逐渐降低,pH在3-11范围内,其最大吸附量为1.51 mg/g。随着曲拉通-100浓度的升高,针铁矿对氯丹的吸附量呈先增大后减小的趋势,当曲拉通-100浓度为0.5 CMC时,针铁矿对氯丹的吸附量最大,达到4.73mg/g。4.UV/针铁矿/H₂O₂降解曲拉通-100溶液中氯丹的反应过程中,起主要作用的是羟基自由基,且该体系反应机理为表面催化机理,即氯丹先吸附于针铁矿表面,随后针铁矿表面铁离子与H₂O₂反应生成高活性·OH,·OH攻击吸附于针铁矿表面的氯丹,从而引发链式反应,使得氯丹降解。UV/针铁矿/H₂O₂降解氯丹过程中氯丹首先发生氧化反应,随后在脱氯反应作用下生成氯代化合物,最后形成单环的酮类化合物。5.当土壤中氯丹浓度为4 mg/kg时,使用5 mmol/L曲拉通-100对土壤进行洗脱,反应1 h,洗脱率可达48.37%;而后采用UV/针铁矿/H₂O₂处理洗脱液中氯丹,当pH=3,针铁矿投加量为0.1 g/L,H₂O₂浓度为50 mmol/L时,反应7 d,氯丹降解率可达91.32%,同时,曲拉通-100降解率可达99.53%。本文利用UV/针铁矿/H₂O₂降解曲拉通-100溶液中的氯丹,探究了其可行性及影响因素,揭示了其降解机理为表面催化机理,推测了UV/针铁矿/H₂O₂降解氯丹的降解途径,并证实了UV/针铁矿/H₂O₂在土壤洗脱修复中的可行性。因此,氯丹污染土壤首先采用曲拉通-100进行洗脱,之后采用UV/针铁矿/H₂O₂技术处理洗脱液,可有效修复氯丹污染土壤。