【摘 要】
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三氯乙烯(TCE)污染是当前较为普遍且难以降解的一类地下水污染物,相关研究实践证明了纳米零价铁(NZVI)对TCE具有良好的修复效果,但由于其自身的团聚作用、工程布施以及经济效益的影响,NZVI并不是实际工程应用中最佳的修复材料。微米零价铁(MZVI)的去除效果较NZVI略低,但其无团聚作用且价格低廉,因此可将MZVI作为替代材料。本研究主要通过构建受TCE污染的砂柱和砂槽模拟修复试验,结合MZV
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三氯乙烯(TCE)污染是当前较为普遍且难以降解的一类地下水污染物,相关研究实践证明了纳米零价铁(NZVI)对TCE具有良好的修复效果,但由于其自身的团聚作用、工程布施以及经济效益的影响,NZVI并不是实际工程应用中最佳的修复材料。微米零价铁(MZVI)的去除效果较NZVI略低,但其无团聚作用且价格低廉,因此可将MZVI作为替代材料。本研究主要通过构建受TCE污染的砂柱和砂槽模拟修复试验,结合MZVI迁移试验,综合探讨MZVI颗粒对TCE污染的修复效果及其在砂体中的迁移分布特征。论文主要研究成果如下:(1)作为TCE污染修复材料,MZVI经济实用,单价仅为NZVI的五分之一,对砂柱孔隙水TCE污染的去除速率较快、效果好,能够在约60天内将砂柱孔隙水近10~5μg/L数量级TCE污染修复至10~2μg/L,接近地下水质量三类水标准。改变MZVI目数、投加量以及实验介质粒径均能够对TCE的去除效果产生影响,指数函数统计模型能较好地刻画修复过程TCE浓度变化。还原修复过程引起水环境变化主要体现在氧化还原电位迅速从氧化态转至还原态以及水中的菌落总数的提高。(2)MZVI迁移性研究表明微米零价铁目数、投加量与其竖直迁移能力呈现正相关关系。高水头差以及较大管径能够表现出较强的水平迁移能。增大砂体介质粒径,能够提高竖直、水平迁移能力。(3)砂槽修复实验表明砂槽不同点位去除效果有明显差异,总体去除过程用指数函数模型可较好地刻画TCE浓度变化。水力梯度的降低会导致砂槽中上游反应速率会提高,下游反应速率明显降低。修复过程引起的水化学环境变化特点主要体现在砂体缓慢从氧化环境降至还原环境,p H值总体呈略微上升的态势。论文揭示出MZVI在土壤与地下水污染修复中的广阔前景,对场地土壤与地下水TCE等有机氯代烃污染治理具有借鉴价值。该论文有图40幅,表17个,参考文献52篇。
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