生物炭负载纳米铁活化过硫酸盐去除土壤中的五氯联苯

作     者：丛鑫 曹平 王晓博 CONG Xin;CAO Ping;WANG Xiaobo

作者机构：辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFC1803800) 

出 版 物：《生态环境学报》 (Ecology and Environmental Sciences)

年 卷 期：2024年第33卷第2期

页      码：282-290页

摘      要：以污染土壤中检出量较高的PCB118为目标污染物,采用银杏叶提取液绿色合成纳米铁材料(nZVI)、玉米秸秆制备生物炭(BC),将nZVI负载在BC表面合成生物炭负载纳米零价铁复合材料(BC-nZVI),利用制备的BC-nZVI复合材料催化活化过硫酸盐(PS)去除土壤中PCB118。主要探讨了在生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸盐体系(BC-nZVI/PS)中复合材料BC-nZVI碳铁比及其投加量、PS浓度、pH值、温度等因素对PCB118去除速率的影响。结果表明,反应时间为24h时,碳铁比为2?1时BC-nZVI反应体系对土壤中PCB118去除效果优于其他3种比例。实验条件下,随着BC-nZVI的投加量由0.002 g增加到0.500 g,PS浓度由0.05 mol·L^(-1)增至0.35 mol·L^(-1),温度由15℃升高到45℃,土壤中PCB118的去除率分别增加了32.4%、10.6%及14.7%。随着溶液初始pH值由3升到9,土壤中PCB118的去除率降低了11.4%。单因素实验数据显示,在BC-nZVI的投加量为0.500 g,PS浓度为0.35 mol·L^(-1),pH值为3,温度为45℃的条件下,土壤中PCB118去除效果最佳。为分析不同因素及其交互作用对土壤中PCB118去除率的影响,采用Box-Behnken响应面法设计了三因素三水平试验,建立了PS浓度、温度和pH等3个变量的二次多项式回归模型,得到土壤中PCB118最佳去除条件为:PS浓度0.23 mol·L^(-1)、pH 3.11、温度45℃。在此条件下,土壤中的PCB118在BC-nZVI/PS体系中去除率为71.6%。实验验证结果与模型预测值的相对偏差<5%,表明可使用此模型对BC-nZVI/PS体系中PCB118的去除率进行预测。该研究可为土壤中PCB118污染治理提供一些基础数据,为绿色环保修复土壤中有机污染物提供理论参考。

主 题 词：五氯联苯 生物炭 植物提取液 纳米零价铁 过硫酸盐 

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理类] 082803[082803] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 120405[120405] 

核心收录：

D　O　I：10.16258/j.cnki.1674-5906.2024.02.012

馆 藏 号：203127324...