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随着我国经济迅速发展,地下水污染问题日益突出。尤其是多年来,环境污染事件频繁发生,造成了重大损失。硝基苯(NB)具有三致作用,被美国环保局列为“环境优先控制有毒有机污染物”之一;由于硝基的强电子亲和力,结构稳定且难以开环氧化,故需要更苛刻的条件才能被微生物降解。NB污染地下水的修复近年来已经成为环境热点问题之一,乳化纳米铁(EZVI)原位反应带修复技术由于其高效、经济的特点被广泛应用。但地下含水层介质多为非均质地层,污染物经高渗透介质进入低渗透介质,修复试剂经过非均质含水层,在低渗区出现“绕流”现象,导致修复试剂无法充分地与低渗区的污染物接触,使得低渗区污染物难以被去除。当周围环境中污染物被去除,在浓度梯度的作用下,低渗区的污染物会扩散至周围环境,即为反弹现象,造成二次污染,大大增加了修复成本。因此,很多学者利用黄原胶(XG)的剪切稀化特性,即在低渗透性介质中剪切速率较大,流体粘度相对减小,可携带修复试剂进入低渗区,进而强化修复非均质地层污染。本文制备出稳定的、抗氧化的黄原胶/乳化油-纳米铁(XG/VO-ZVI)悬浊液,研究XG浓度、多种地下水成分对其降解NB的影响,模拟槽实验进一步证明XG/VO-ZVI修复NB污染非均质含水层的可行性,对实际工程应用有重要意义。主要结论如下:(1)实验室条件下在厌氧环境中采用液相还原法制得NZVI,并分别用乳化油,乳化油及XG混合液对NZVI进行改性。对其多种性能进行表征,结果表明XG/VO-ZVI大大减小了NZVI的团聚和沉降,在60 min内几乎未见沉降;且zeta电位为负,能够促进ZVI在含水层介质中迁移;FTIR结果表明XG与EZVI间存在氢键结合。(2)与XG-VO/ZVI和VO-XG/ZVI相比,XG/VO-ZVI对NB有更好的去除效果,且反应迅速,降解产物基本为苯胺(AN)。当XG添加浓度不超过100mg L-1时,XG/VO-ZVI对NB的降解情况与EZVI相似;当XG浓度大于100mg L-1,XG浓度越大,NB的降解效率越低,然而AN生成率越小,氧化偶氮苯(AZOX)浓度变化量较小,偶氮苯(AZO)的生成量越大。(3)Cl-可促进NZVI的活性位点的再生,促进XG/VO-ZVI降解NB。HCO3-能够促进铁腐蚀作用,附着在铁颗粒表面,阻碍XG/VO-ZVI降解NB。Ca2+/Mg2+形成沉淀沉积在NZVI颗粒表面,抑制还原反应。但HCO3-和Ca2+/Mg2+只影响铁的活性位点,不影响NB及其降解中间产物间的电子转移,因此不会影响AZO和AZOX的生成。初始Fe2+参与了反应,可促进固液相间的电子传递,加快还原反应,降解副产物AZO和AZOX含量总和随Fe2+浓度增加而减少。(4)XG/VO混合液仍具备剪切稀化特性,即溶液粘度随剪切力的增加而减小,理论上可作为NZVI的载体促进铁颗粒在非均质介质中迁移。与EZVI比较,XG/VO-ZVI在模拟非水相NB污染非均质含水层中具有更好迁移性,在低渗区介质中的波及效率更大,分布更均匀,同时检测到大量的降解产物AN生成。因此XG/VO-ZVI可强化修复NB污染非均质含水层。