热脱附技术是有机物污染土壤及地下水的主要技术之一,但由于加热温度通常为350～600℃的高温,导致修复能耗和成本较高,因而限制了该技术的实际工程应用。在低温下通过热脱附实现污染物的有效去除至关重要。本论文研究在较低温度下通过共沸、共溶的原理,促使土壤中有机污染物的溶解和去除,从而达到降低热脱附的加热温度并提高修复效率的目的。本论文首先以1,2-二氯乙烷为对象,在加热温度较低的条件下(95℃)研究比较了单一共沸和共沸共溶对土壤中1,2-二氯乙烷的处理效果;在此基础上,研究了共沸共溶对土壤中芘和蒽的增溶效果和主要影响因素,最后以天津某石化场地实际污染土壤为对象开展了共沸共溶实验研究,为有机物污染土壤的原位低温热脱附提供科学依据。主要结果如下:(1)对人工污染土壤中1,2-二氯乙烷进行共沸共溶处理的研究表明:单一共沸处理能够有效地去除土壤中的1,2-二氯乙烷,共沸、共溶联合处理可进一步提高其去除效果,表面活性剂的类型和添加方式对其处理效果有显著影响。在较低温度下(95℃)共沸处理2 h内土壤中1,2-二氯乙烷浓度从8700 mg/kg降至1.36 mg/kg,去除率高达99.98%;先添加Triton X-100然后升温进行共沸共溶处理,1 h内可将土壤中的1,2-二氯乙烷浓度降至1.07 mg/kg,且折合处理1 kg 土壤的成本为7.36元,仅为单一共沸的64%,处理效果显著优于单一共沸处理,而先添加50 mmol/L的SDS持续加热后浓度却不断上升至49.38mg/kg;先升温达到共沸极限后再添加Triton X-100进行共沸共溶处理的添加方式同样会使得1,2-二氯乙烷浓度不断上升,2 h后上升至4.05 mg/kg。(2)对人工污染土壤中芘和蒽进行共沸共溶处理的研究表明:单一共沸处理无法有效地增溶土壤中的芘和蒽,共沸、共溶联合处理能够提高其溶解性,加热温度、表面活性剂的类型及复配对其处理效果有显著影响,且当表面活性剂浓度相同的条件下,蒽比芘更易被增溶。添加10倍临界胶团浓度(10×CMC)的表面活性剂对芘和蒽的增溶效果:SDS>枯草菌脂肽钠>Triton X-100>CTAB,且添加该浓度SDS后加热至95℃C,共沸共溶4h可使水相中的芘浓度达到0.87mg/L,1 h可使蒽浓度达到2.79 mg/L,加热温度为15℃和55℃均无有效作用;添加质量比例为1:1,10×CMC的SDS/Triton X-100,加热至95℃,共沸共溶4h后可使水相中的芘浓度达到1.46mg/L,2h内可使蒽浓度达到4.85 mg/L,处理效果均明显优于单一表面活性剂。(3)对天津某石化场地实际污染土壤中蒽和苯并[a]芘进行共沸共溶处理的研究表明:共沸、共溶联合处理能够有效地增溶土壤中的蒽和苯并[a]芘,加热温度、阴-非离子混合表面活性剂的质量比例及浓度对其处理效果有显著影响,且当表面活性剂浓度相同的条件下,苯并[a]芘比蒽更易被增溶。添加10×CMC,不同质量比例的SDS/Triton X-100对蒽、苯并[a]芘的增溶效果:1:1>2:1>3:1,且当比例为1:1时1h内水相中蒽的浓度达到最大值1.89 mg/L,苯并[a]芘可在升温过程中达到53.12 mg/L;添加同样比例,30×CMC的SDS/Triton X-100,加热至第18min,温度为80℃时水相中苯并[a]芘即达到最大值65.43 mg/L,到达95℃后浓度反而下降,可见升温过程中是水相中污染物浓度增加的主要时期。在同种表面活性剂体系条件下,达到目标温度为80℃后保持恒温1h,水相中的苯并[a]芘能达到最大值98.15 mg/L。使用基于共沸共溶的低温热脱附技术,在95℃添加Triton X-100可以有效地加速脱除土壤中的1,2-二氯乙烷类挥发性污染物,在80℃添加SDS/Triton X-100就可以进一步提高土壤中多环芳烃类半挥发性有机物的增溶效果。