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随着工业的发展,人类活动造成的水环境污染越来越严重,其中2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)是一类典型的有机污染物。利用Fe0-C活化过硫酸盐降解2,4-DNT是一种比较理想的修复方式,不仅操作简单,能够高效的降解水中的2,4-DNT,将2,4-DNT转化为毒性较小的物质,增强了水环境的可生化性,而且没有产生二次污染,得到较好的修复效果。本文针对地下水环境,研究了地下水环境因素对Fe0-C微电解降解2,4-DNT的降解效率的影响和降解机理,地下水环境因素对Fe0-C活化过硫酸盐降解2,4-DNT的降解效率的影响,以及动态环境条件下Fe0-C活化过硫酸盐降解2,4-DNT的规律。研究证明:(1)为研究铁碳微电解降解2,4-DNT,采用批实验研究p H值、溶解氧(DO)和地下水中常见的阴、阳离子等因素对Fe0-C微电解对地下水中2,4-DNT降解率的影响,并分析Fe0-C降解2,4-DNT的产物。结果表明:在p H=7,DO=0.23mg/L的条件下,Fe0-C降解溶液中2,4-DNT有明显的效果,反应200min时,降解率达到83.09%,比Fe0和C的降解率提高了74.56%和9.89%;强酸性条件下有利于2,4-DNT降解,初始p H=2的条件下,溶液中2,4-DNT的降解率为99.05%,而初始p H=7和p H=9时,2,4-DNT的降解率分别为81%和64%,;反应体系中含有较高浓度的溶解氧有利于2,4-DNT的降解,在DO=9.26mg/L条件下,2,4-DNT的降解率比DO=0.23mg/L时提高了9.5%;地下水中一定浓度的阴离子(Cl-、SO42-)、阳离子(Ca2+、Mg2+、Na+、K+)可以提高2,4-DNT的降解率,提高率小于10%。反应过程中2,4-DNT苯环上的硝基被还原为氨基,中间产物为2-氨基-4-硝基甲苯(2A4NT)和4-硝基-2氨基甲苯(4A2NT),最终产物为2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)。(2)为探索Fe0-C微电解活化过硫酸盐降解地下水中2,4-DNT的机理和规律,采用批实验研究反应体系中初始p H值、溶解氧(DO)及地下水中常见阴离子(Cl-、HCO3-)对Fe0-C微电解活化过硫酸盐降解2,4-DNT能力的影响。研究结果表明:在p H=7,温度为15℃,t=340min时,Fe0-C微电解活化过硫酸盐能有效降解溶液中的2,4-DNT,降解率为93.7%,降解率较其他方式(Fe0/K2S2O8、Fe0/C、C/K2S2O8和K2S2O8)有显著提高;酸性条件有利于Fe0-C微电解活化过硫酸盐对2,4-DNT的降解,随着初始p H值的升高,降解率逐渐降低,当初始p H=5时,降解率为99.84%,而初始p H=9时,降解率仅为83.25%;极度缺氧条件不利于Fe0-C微电解活化过硫酸盐对2,4-DNT的降解,DO=0.3mg/L时,降解率仅为62.4%,比DO=9.26mg/L时的降解率下降31.9%;地下水中常见的阴离子(Cl-、HCO3-)对Fe0-C微电解活化过硫酸盐降解2,4-DNT有抑制作用,Cl-、HCO3-的浓度为200mg/L时,降解率分别为59.49%和65.53%。(3)为研究在实际地下水环境中Fe0-C活化过硫酸盐降解2,4-DNT的规律,本文采用柱实验研究动态条件下Fe0-C活化过硫酸盐降解2,4-DNT的效果,研究结果表明:Fe0-C活化过硫酸盐能够有效的降解2,4-DNT,在铁碳微电解的基础上,经过过硫酸盐反应柱,能够活化过硫酸盐进一步将2,4-DNT及其中间产物和最终产物进行降解,几乎检测不到2,4-DNT的存在;动态系统中的反应产物较复杂,且经过过硫酸盐反应柱,产生的降解产物更多,系统反应更彻底;系统中涉及到Fe0还原、Fe0-C微电解、被活化的过硫酸盐降解2,4-DNT对系统中的p H值、ORP值和TOC产生不同的影响。