电阻加热耦合化学氧化降解污染土壤中PFOA的作用机制研究
编号:127
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更新:2021-10-10 17:35:42 浏览:551次
口头报告
摘要
因氟化工厂生产、消防泡沫使用等活动造成的PFOA污染土壤污染重、危害大,亟待修复治理。电阻加热耦合化学氧化作为一种新型可持续修复方法,能否有效降解污染土壤中的PFOA有待研究。本研究采用自制的多通道电阻加热装置,探究不同氧化剂添加量、不同电阻加热温度和不同反应时间等耦合条件下土壤中PFOA的降解效果。研究结果表明,单一的电阻加热和化学氧化无法降解土壤中的PFOA,而两种技术耦合后土壤中PFOA的降解率甚至高达90%。同时,氧化剂添加量、电阻加热温度、污染物初始浓度和土壤中TOC含量等因素是影响土壤中PFOA降解效果的关键因素,其中随着氧化剂添加量和电阻加热温度的增加,PFOA的降解率也相应增大,当氧化剂添加量为100 g/kg,电阻加热温度为100 ℃时,土壤中PFOA的降解率为87.32%;当电阻加热温度降低为80 ℃时,PFOA的降解率减小为65.54%。研究结果还表明,电阻加热耦合化学氧化对土壤中PFOA的降解作用时间小于3 h,且电阻加热活化比水浴加热活化氧化剂降解土壤中PFOA的效果更好。通过一级动力学方程拟合PFOA的降解曲线,解析PFOA的降解速度,建立固相和气相产物中氟离子的平衡,通过分析PFOA及其PFHpA、PFHxA、PFPeA、PFBA等降解产物的含量变化,结合XPS、XRD、EPR和傅里叶红外光谱等表征方法分析反应前后土壤中主要元素组成、矿物质、持久性自由基和官能团等变化情况,并采用Studio Materail等软件推测PFOA的降解路径,揭示PFOA的降解机制。本研究将为PFOA污染土壤的清洁高效修复提供理论依据和技术支撑。
稿件作者
邬刘涛
中国计量大学
詹明秀
中国计量大学;中国科学院生态环境研究中心
徐旭
中国计量大学
焦文涛
中国科学院生态环境研究中心
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