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铁催化H2O2可以产生活性基离子,快速氧化土壤中的石油污染物,是目前原位修复石油污染土壤的常用方法之一。但铁形态不同时,活性基产生速率及总量差异较大,相应条件下氧化土壤中石油的效果不同。试验以两种实际污染土壤(土壤T1,石油含量38.25g/kg;土壤T2,石油含量26.08g/kg)为研究对象,考察了固态铁(Fe3O4和Fe2O3),络合铁【柠檬酸—Fe(Ⅱ)、柠檬酸—Fe(Ⅲ)、EDTA—Fe(Ⅱ)、EDTA—Fe(Ⅲ)】,溶解性铁【Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)】催化H2O2过程时,H2O2分解、O2产生特性及土壤中总石油烃(TPH)和土壤有机物(SOM)的氧化规律。在此基础上,分析铁形态对催化H2O2氧化石油污染土壤的影响,以及反应之后对土壤环境的影响。主要结论如下:(1)固态铁Fe3O4和Fe2O3催化H2O2的条件下,高浓度土壤T1中34%和23%的TPH被氧化;相同条件下,低浓度污染土壤T2中,氧化率较高,分别达到57%和39%。可见Fe3O4的催化效果优于Fe2O3。相比之下,溶解铁、络合铁催化H2O2氧化条件下,两种土壤中TPH去除率均低于固态铁。试验结果表明固态铁催化H2O2条件下,污染土壤中石油烃的氧化率较高。然而,相应条件下,土壤有机物(SOM)的氧化率大部分较高(>3.6%)。(2)研究发现络合Fe(Ⅱ)的效果优于络合Fe(ⅡI)的效果,其次发现柠檬酸络合Fe(Ⅱ)的效果明显优于EDTA的效果。在柠檬酸络合Fe(Ⅱ)催化H2O2的条件下,高浓度T1土壤中19.46%的TPH被氧化,仅0.14%的SOM被氧化,低浓度T2土壤中20.67%的TPH被氧化,仅2.7%的SOM被氧化,这表明柠檬酸络合Fe(Ⅱ)催化条件下土壤中的TPH优先被氧化,而不易氧化土壤有机物。可见,柠檬酸络合Fe(Ⅱ)催化H2O2是原位化学氧化石油污染土壤的有效方法。相比之下,柠檬酸络合Fe(Ⅲ),EDTA络合Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)以及溶解Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)催化H2O2条件下,土壤中TPH氧化率均较低。(3)对土壤环境影响的结果表明,只有EDTA络合Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)催化H2O2的过程中,反应放热量巨大,温度上升有12度之多,破坏土壤环境,其它反应组温度变化温和,都在2度之内,土壤pH均为中性,几乎没有影响。进步一说明,EDTA络合铁Fenton法不适合用于原位氧化石油污染土壤。(4)试验结果表明溶解铁、络合铁催化H2O2条件下,初期产氧特性对土壤中TPH的氧化有重要影响,发现前30分钟产氧消耗的H2O2摩尔量(C1)占相应H2O2消耗量(C2)的比值越小,TPH氧化率越高,当该比值(C1/C2)超过50%以后,土壤中石油烃基本上没有被氧化。本试验中Fe(Ⅲ)、EDTA-Fe(Ⅱ)、EDTA-Fe(Ⅲ)的C1/C2值均较高,分别为53%,104%,96%,相应的石油烃基本没有被氧化。而柠檬酸-Fe(Ⅱ)的C1/C2值仅为33%,相应的TPH去除率较高,可能的原因是柠檬酸阻碍了H2O2分解生成氧的反应,提高了活性基的产量。