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柠檬酸能明显提升不同环数的PAHs的去除效果

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浏览:- 发布日期:2020-04-24 10:54:33【

草酸和草酸钠表现出最低的提升效果,有研究报道草酸盐是自由基的一种“清道夫”,会消耗部分硫酸根自由基,从而影响与PAHs之间的反应.本实验条件下无机螯合剂磷酸二氢钾和焦磷酸钠没有表现出较好的去除效果,有研究报道无机螯合剂在碱性范围内对PAHs的去除效果较好,而本文中所采用的酸性土壤pH值呈弱酸性.本文中过硫酸钠和亚铁离子之间添加比例不同,对PAHs的去除率的提升程度也不同,实验处理F0.5S5相对于处理F0.5S1对PAHs的去除率提升了6.5%.但对PAHs的整体去除率不高,原因可能是亚铁离子在酸性土壤环境中存在的时间较短;

影响与过硫酸钠形成硫酸根自由基,从而不能有效降解PAHs.而EDTA可以和亚铁离子之间形成络合物,络合物具有高稳定性常数,会使得亚铁离子存在时间更久,促使SR-AOPs技术更有效的产生硫酸根自由基来降PAHs。

研究表明,当用EDTA作为螯合剂时,对PAHs的去除率可以提升14%.而本实验条件下加入EDTA作为螯合剂时对PAHs的去除率相对于F0.5S5处理仅提升了7.69%.原因可能是本实验供试酸性土壤取自某钢铁厂附近,该酸性土壤中可能具有丰富的重金属(铜,锌),其与EDTA之间形成的络合物比亚铁离子跟EDTA之间形成的络合物具有更高的稳定常数.

因此,本实验结果显示柠檬酸作为螯合剂对PAHs的去除效率最高,原因可能在于除了亚铁柠檬酸钠或柠檬酸与亚铁离子之间可以形成具有高稳定常数的络合物的优点外,柠檬酸盐所适用的pH值范围更广且不受其他重金属离子的影响,另外柠檬酸与柠檬酸钠相比具有更强的螯合能力,酸性土壤中的PAHs能被柠檬酸等低分子量有机酸吸附,并促进提高酸性土壤中PAHs的生物可利用性.采用批量平衡法,研究选择了几种低分子量有机酸实验观察它们对污染酸性土壤中的菲结合态残留释放的影响,

结果显示,3种低分子量有机酸都能有效促进酸性土壤中菲结合态残留的释放,且作用效果最优为柠檬酸.,利用高极性菌株降解菲、芘和芴时,高极性的柠檬酸可以促进PAHs生物降解.实验结果表明,可能通过柠檬酸与菌株的极性作用,促进PAHs与菌株接触及PAHs生物有效性,进而促进其生物降解.这也解释了为什么本实验中柠檬酸相比其它螯合剂对去除PAHs的效率更高.

总体上看添加柠檬酸能明显提升不同环数的PAHs的去除效果,但是不同环数PAHs的去除率提升存在差异,污染酸性土壤中4环PAHs去除率最高可达到47.7%,与不添加任何螯合剂的F0.5S5相比提升了10.4%,对2环PAHs去除率最低也达到16.8%,其中对3环PAHs的去除率提升最大,由只添加过硫酸钠和亚铁离子中的24.4%达到现在的39.6%,提高了15.2%,而已有报道在探究硫酸根自由基高级氧化技术修复焦化场地PAHs污染酸性土壤时发现对3环PAHs的去除率仅能达到30%[14],由此可见,添加螯合剂柠檬酸能够进一步拓展硫酸根自由基高级氧化技术对不同环数PAHs的去除效率.