摘 要：随着化工技术的发展，我国开始将过硫酸盐作为地下水和土壤修复的重点技术，主要是因为其具备运输便利、分子稳定、溶水效果好等优点。当具备一定的条件时，会发生活化反应，产生大量的硫酸根，可对地下水和土壤中的污染物进行降解，从而达到防治的目的，对我国社会经济的发展有重要的推动作用。关键词：过硫酸盐 地下水和土壤修复 活化反应一、引言化工技术的发展可改善人们的生活，给人们的衣食住行提供了便利，但同时，也会带来一些问题。很多化学物质存在地下水与土壤中会造成污染，给人体健康带来威胁，对此，本文对过硫酸盐的应用问题进行了探究，并提出了有效的解决对策，有利于处理地下水和土壤的污染问题。二、过硫酸盐的概念现阶段，过硫酸盐的分类主要有两种，即过一硫酸盐和过二硫酸盐。国内外很多专家学者对过硫酸盐的性质进行了研究，表明了在酸碱度不同的情况下，过硫酸盐对化学有机物质的降解能力存在较大的差异性。当土壤中的碱性值越高时，其降解效率越低，主要是因为过硫酸盐会与土壤中的有机物质发生氧化反应，会产生大量的SO2，并再次与碱性物质发生反应，从而形成碳酸根，对过硫酸盐的降解效果造成影响。而当酸碱度正好为7时，过硫酸盐的降解效率达到最大，因此，通过合理控制地下水与土壤中的酸碱值，可以提高过硫酸盐的治理效果，从而保障人体健康。三、影响过硫酸盐修复效果的因素1.污染物性质。地下水和土壤中所含有的污染物种类不同，每种污染物的分子结构、化学性质等存在较大的差异，对过硫酸盐的修复效果会造成严重的影响。例如，甲苯、聚乙烯、甲烷等化学性质的差异较大，当在不同的温度下会获得不同的降解效果，一般情况下甲苯的降解温度为20℃，聚乙烯为35-40℃，甲烷为40-45℃。2.温度因素。温度条件对过硫酸盐的降解速率会产生严重的影响，一般情况下，当温度逐渐升高时，过硫酸盐的活化反应会越来越剧烈，起到的修复效果越好，但会存在一定的限制。对此，笔者曾对水中染料的污染情况进行了分析，当温度为10℃时，过硫酸盐的清除效果基本为零，当温度增加至30℃时，其清除效果基本没变化，当温度达到60℃时，其清除效果随着温度的增加而提高，直至温度达到80℃时，水中的染料可在2h内处理干净。因此，合理控制温度具有十分重要的意义。3.污染介质。由于不同介质的分子结构不同，与污染物发生反应的程度也不同，使过硫酸盐的处理效果会产生差异。例如，笔者以聚乙烯为例进行了试验，由于聚乙烯的降解温度在35-40摄氏度之间，为了保证试验效果，本次试验温度为40℃和50℃，并以3h为标准，分别比较水和土壤中聚乙烯的降解效果（如表1）。四、地下水和土壤修复中过硫酸盐的应用对策1.光活化反应修复技术。现阶段，光活化反应技术在我国得到了广泛应用，主要是因为这种技术的操作方法简单，成本比较低。一般情况下，所采用的光为紫外光，要求其光线宽度应控制在250nm左右，并将紫外光照射在过硫酸盐上，使其发生氧化断裂反应，从而产生硫酸根，可起到良好的修复效果，其中，低压紫外灯的效果最高。虽然光活化反应技术应用范围较广，但还存在一定的限制性，对光的要求比较高。而现有的光转化技术有限，不能为修复工作提供足够的光源，对其实际效果会产生一定的影响。另外，紫外光本身具备消菌杀毒等作用，将其用在污水处理厂可提高其附加价值。2.热活化反应技术。相比于其他技术来说，热活化技术产生硫酸根的效率最高，可获得较好的修复效果，在化学技术的发展下，其应用范围越来越广。这种技术对污染物的热学性质以及温度有严格的要求，但对一些污染物来说并不能起到降解作用，比如苯环污染物等。当利用热活化反应技术对聚乙烯进行去除时，温度为35-40℃之间即可修复完毕，而对于一些甲烷物质来说只能起到很小的效果。通常情况下，技术人员都会通过提高温度的办法来增强过硫酸盐的降解效率，但需要有一定的限制。一旦出现温度过高时，会破坏硫酸根的形成，使其加速消失，反而会降低去除效果。同时，温度过高也会加剧过硫酸盐的降解速度，促使其加速消溶，导致过流盐酸只能在小范围内获得较好的降解效果，无法治理其他地区。另外，地下水中含有大量碳酸氢根物质，与过硫酸盐发生反应会形成硫酸根，其反应速度比较快，离子的稳定性比较强，因此，硫酸根的消亡速度比较慢。而土壤中不含有硫酸氢根，当发生热活化反应时离子的运动比较剧烈，会提高消亡速率，从而加大修复成本。3.过渡金属离子活化修复技术。银、铜、铁等时比较常见的过渡金属离子，在与过硫酸盐发生反应时可形成硫酸根。与其他金属离子相比，铁是应用范围最广泛的，主要是由于其具备活化效果高、成本低、可操作性强等优势。可有效去除土壤中的多环芳香烃成分，在一定条件下可达到100%降解率。虽然过渡金属离子活化修复技术可获得较好的效果，但受过物质浓度的限制比较强，会影响其降解效果。例如，笔者以去除三聚乙烯为例，当铁离子的浓度提高三倍时，其降解效率可提高25%。但有一定的浓度范围，当超出范围之后并不会产生变化。主要是因为过量增加铁离子会被硫酸根吸收，当硫酸根发生氧化反应时，铁离子就已经消耗掉了，因此，不会对降解效率产生影响。过渡金属離子活化修复技术在实际应用中还存在一些问题，对其实效性产生了一定的影响。一是，土壤和地下水中的酸碱性会对铁离子的反应效果会产生影响，当铁离子处于酸性介质时降解效率比较高，因此，需要合理把控修复环境；二是，要求技术人员根据实际工作需要，合理配置铁离子的浓度，防止被硫酸根吸收而造成资源浪费，避免加大修复成本；三是，铁离子与过硫酸盐发生反应的速度比较快，当进行原位修复工作时，应在污染源附近进行操作，防止资源浪费。同时，离子的消亡速度比较快，会影响降解效果，因此，需要定期添加一些铁离子，使其一直保持活性反应，从而提高降解效率。五、启示及建议第一，将过硫酸盐应用在地下水和土壤的修复工作中，会发生一系列的化学反应，导致水和土壤中存在大量的硫酸根物质。在这种条件下，会减少土壤和地下水中的微生物成分，导致养分降低。另外，采用过渡金属离子活化修复技术，会使水和土壤中含有大量的铁离子，加剧了土壤的板结程度，降低透气效果，对植物的生长造成影响。同时，也会污染水源，需要相关人员引进重视，加大后续处理工作。第二，这几种修复技术在经过活化反应后都会形成大量的盐物质，并含有大量的硫酸根离子，会改变土壤和水中的酸碱度。当人们服用这种水质后，容易发生疾病，因此，需要采用膜技术，对地下水进行过滤，有利于保证水质的安全，避免影响人体健康。六、结语将过硫酸盐应用在地下水和土壤的修复工作中，可有效去除其中的污染物，提高降解效率，保证人体健康。但容易引发次生危害，使土壤和地下水中的有机物质减少，导致硫酸根离子与铁离子大量增加，威胁人体安全。因此，还需要结合实际情况，加大后续处理力度，从而解决实际污染问题。参考文献：[1]陈垚，董良飞，张凤娥. 超声波-热联合活化过硫酸盐氧化修复有机氯农药污染土壤[N]. 常州大学学报（自然科学版），2017，29（01）：35-40. [2]龙安华，雷洋，张晖. 活化过硫酸盐原位化学氧化修复有机污染土壤和地下水[J]. 化学进展，2014，26（05）：898-908. [3]白晓龙，杨春和，顾卫兵. 不同离子活化过硫酸盐氧化修复柴油污染土壤对土壤酶活性的影响[J]. 江苏农业科学，2013，41（12）：354-357.