机械化学法修复柴油污染土壤的效率、产物及影响

• 作者: 张金永 叶倩 王明新 薛金娟 韩莹
• 来源期刊: 环境科学学报
• 关键词: 柴油 机械化学处理 降解产物 土壤理化性质 表征
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1058-1065
• 页数: 8页
• 分类号: X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2020.0293

摘要

针对常规污染土壤修复处理方法存在有毒降解产物、容易产生二次污染等问题,本研究采用行星球磨仪研究了机械化学法(MC)对柴油污染土壤的修复效能,利用GC/MS对柴油烃组分的降解产物进行分析,并采用SEM、XRD、BET、FTIR和TGA等方法对不同处理条件下的土壤样品进行表征.结果表明,MC处理在0.5～4.0 h内对土壤中总石油烃(TPH)的去除率可达95％以上.随着初始TPH浓度和球土质量比的升高,TPH去除率随之提高.采用MC处理后柴油组分降解难度顺序如下:烷烃＜烯烃＜环烷烃＜芳香族化合物.在球磨处理4h后,未检出有毒有害残留物质.球磨后土壤粒径变小,表面变粗糙,粘土矿物中的硅氧四面体暴露在土壤表面,矿物结构的结晶度逐渐降低,晶体结构逐渐破裂或变形,可在土壤表面形成富电子区域或促使土壤具有更高的反应活性,这是机械化学法高效降解柴油的主要机制.其次,土壤有机质的主要官能团受到破坏,纳米级孔隙容量降低,从而降低了土壤组分的吸附能力,增加了柴油的有效性,也有助于柴油的解吸和机械化学降解.此外,随着球磨时间的增加,土壤有机碳(SOC)含量先增加后下降,但均高于处理前.可见,MC处理可以快速彻底降解土壤中的柴油,且有利于增加土壤有机碳含量,对于石油烃污染土壤修复具有较好的应用潜力.