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零价铁对土壤中多氯联苯降解特性研究

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摘要

1 绪论

1.1 多氯联苯概述

1.1.1 多氯联苯结构

1.1.2 多氯联苯性质

1.1.3 多氯联苯危害

1.2 土壤中多氯联苯的环境行为

1.3 土壤中多氯联苯修复方法

1.3.1 物理方法

1.3.2 化学方法

1.3.3 生物方法

1.4 零价铁技术的研究进展

1.5 研究内容及技术路线

1.5.1 研究内容

1.5.2 技术路线

2 土壤中多氯联苯定量分析方法的确立

2.1.1 仪器与试剂

2.1.2 土壤的采集

2.1.3 土壤有机质提取

2.1.4 污染土壤的制备

2.1.5 土壤理化性质检测

2.1.7 PCBs降解实验

2.2 定量分析方法的确立

2.2.1 加速溶剂萃取条件

2.2.2 样品的净化技术

2.2.3 GC-MS分析条件

2.2.4 标准曲线绘制

2.3 本章小结

3 单一污染土壤中多氯联苯降解研究

3.1 三种零价铁对PCB138降解动力学研究

3.2 PCB138降解影响因素分析

3.2.3 反应温度对PCB138降解影响

3.3 三种零价铁微观形态分析

3.4 PCB138降解机理分析

3.5 本章小结

4 零价铁对有机质不同组分中PCB138的降解研究

4.1 三种零价铁对胡敏素中PCB138的降解动力学研究

4.2 溶液初始pH对胡敏素中PCB138降解影响

4.3 纳米铁对胡敏酸中PCB138的降解动力学研究

4.4 本章小结

5 复合污染土壤中多氯联苯的降解研究

5.1 降解动力学分析

5.2 多氯联苯化学还原性能的理论分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结舱

6.2 展望

参考文献

作者简历

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摘要

本论文以土壤中的多氯联苯为研究对象,以三种零价铁(纳米级零价铁、微米级零价铁和镍铁双金属)为还原剂,研究其对单一污染土壤中六氯联苯(PCB138)和复合污染中多氯联苯(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180)的降解特性及其机理。实验结果表明,三种零价铁对土壤中PCB138均有明显的降解效果。动力学分析结果表明,纳米级零价铁、镍铁双金属和微米级零价铁对土壤中PCB138的降解过程符合一级反应动力学,反应速率常数分别为0.01546h-1,0.01937h-1,0.00989h-1。在实验条件下,土壤中PCB138的降解率随着零价铁投加量的增大而升高;反应体系的pH越低,PCB138的降解效果越好;在20℃至50℃的实验条件下升高温度对PCB138降解含量影响不大。Fe2+浓度的测定结果表明,酸性条件下Fe2+浓度随着pH的降低而增大,同一pH的条件下,三种零价铁反应体系上清液中Fe2+浓度随着时间的增长而升高。有机质组分胡敏酸中PCB138在三种零价铁作用下的降解过程也符合一级动力学方程且降解率明显高于原土中PCB138的降解率,胡敏素中PCB138在零价铁体系中的降解速率要低于胡敏酸中。复合污染土壤中七种多氯联苯降解研究结果表明,七种PCBs的降解过程符合一级反应动力学,QSPR模型分析结果表明,影响实验条件下土壤PCBs降解的主要因素是Elumo,Ehomo和Smθ。

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