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近年来,随着中国城市化进程加快,“退二进三”、“退城进园”政策的进一步实施,导致城市及其周边地区出现大量污染场地,修复这些污染场地已成为环保工作者们的巨大挑战。在目前的修复技术中,化学氧化技术以其高效、低选择性等特点倍受关注,其中过硫酸盐及其活化技术还因其利用率高、环境友好、安全稳定等特点赢得众多研究者的青睐。活化过硫酸盐是基于过硫酸盐生成硫酸根自由基(SO4-·)的技术,该技术以更强的氧化能力已成为最具潜力的高级氧化技术之一。据此,本文利用过硫酸盐及其活化技术修复污染场地两类承载体中的污染物,即含氰污染土壤与有机废水,同时重点研究其可行性、动力学特征、污染物降解、新型活化技术开发以及活化机理。主要研究内容与结论如下:(1)过硫酸盐处理含氰污染土壤的研究中,首先对该技术的可行性进行研究,结果表明过硫酸盐可明显降低土壤中氰化物含量,并随过硫酸盐用量的增加而逐渐减少;通过对氰化物氧化产物定性分析及推断可知,氧化产物为环境危害较小的CO2与NH3,其具体的反应机理为:CN-+S2O82-+H2O→CO2+NH3+SO42-。综合上述两方面的结论可知过硫酸盐氧化土壤氰化物是可行的,且具有潜在工程应用价值。(2)利用过硫酸盐处理含氰污染土壤的研究探究了易释放氰化物与总氰化物变化过程,结果表明土壤总氰化物随过硫酸盐用量增加而减小,而土壤易释放态氰化物含量有所波动,但总体趋势也随过硫酸盐用量的增加逐渐减小;土壤中各类氰化物氧化先后顺序依次为自由氰化物、低稳定氰化物、中等稳定氰化物、稳定氰化物、高稳定氰化物。氧化过程中稳定氰化物向低稳定氰化物的转化最终导致了易释放氰化物含量波动;反应动力学研究结果表明过硫酸盐氧化氰化物的反应为一级动力学反应,当过硫酸盐用量由0.290升至0.870 mmol时,其反应速率常数可从3.4×10-4提高至24.5×10-4 min-1。(3)研究对比了Fe2+活化、热活化、Fe0活化、碱活化四种过硫酸盐活化技术处理含氰污染土壤的效果,结果表明在一定活化条件范围内活化技术可明显提高含氰污染土壤处理效果,其中Fe2+活化与热活化的提升效果较为明显,与单一过硫酸盐相比,氰化物的去除率可分别提高15.0%与13.8%。由于热活化在低渗透性土壤中的应用具有一定局限性,加之能耗较大,因此后续研究中选取Fe2+活化过硫酸盐进一步展开研究。(4)综合四种因素并采用正交试验方法探究了Fe2+活化过硫酸盐处理含氰污染土壤的最佳工艺条件,结果表明这四种因素的主次顺序依次为:过硫酸盐用量、Fe2+用量、反应时间以及摇床转速。针对5.0 g含氰污染土壤,最佳工艺条件为:1.160 mmol过硫酸盐、0.014 mmol Fe2+、反应时间为1 h、摇床转速100 rpm。其次还对最佳工艺条件下Fe2+活化过硫酸盐氧化土壤氰化物反应动力学进行研究,结果表明Fe2+活化过硫酸盐氧化土壤氰化物的反应为一级动力学反应,且处理效果明显好于单一过硫酸盐。(5)铁碳微电解活化过硫酸盐处理罗丹明B(RhB)废水的研究中,首先对比了铁碳微电解与过硫酸盐联合体系(Ps-Fe/C)、铁碳微电解体系(Fe/C)与过硫酸盐体系(Ps)降解过程,结果表明Ps-Fe/C体系处理RhB废水可行且高效,降解作用几乎在5 min反应完全,与此同时铁碳微电解与过硫酸盐之间表现出了明显的协同作用。该协同作用的强氧化性与过硫酸盐活化生成SO4-·密切相关,可能的机理主要有Fe2+活化、Fe0活化、活性炭活化、酸活化、H2O2/Ps二元活化体系等。其次Ps-Fe/C体系处理RhB废水(100 mL 0.2 mM RhB)最佳工艺条件为:过硫酸盐用量10 mM、铁用量0.05 g、活性炭用量0.25 g。此外研究结果还表明铁用量是控制RhB降解的关键控制因素,而活性炭则是控制溶液TOC去除率的关键控制因素。本论文提出利用过硫酸盐及活化技术处理含氰污染土壤的研究,不仅丰富了土壤氰化物处置技术,也为过硫酸盐规模工程应用提供一定的参考;同时铁碳微电解活化过硫酸盐不仅开发了一种新型过硫酸盐活化方法,而且为工业水处理技术提供了新途径。本论文的研究成果有利于过硫酸盐及其活化技术进一步推广,同时也为实际工程应用提供一定的前期参考。