作為地下水污染標(biāo)準(zhǔn)修復(fù)技術(shù)——零價(jià)鐵滲透反應(yīng)格柵（ZVI PRB）中ZVI易被鈍化并表現(xiàn)為其活性的下降，因此ZVI PRB并不能作為一種完全的可持續(xù)修復(fù)技術(shù)。作為限制ZVI PRB的瓶頸，研究ZVI的鈍化、催化和活化問(wèn)題有重要意義。目前關(guān)于微生物對(duì)ZVI鈍化效應(yīng)的研究還比較有限（VS化學(xué)過(guò)程），特別是反硝化細(xì)菌（DNB）。同時(shí)，電還原技術(shù)（EIR）可通過(guò)其陰極提供電子而促進(jìn)低滲透性含水層中NO_3~-的去除。通過(guò)加載EIR，可能有利于ZVI的催化或活化。 本文首先通過(guò)批實(shí)驗(yàn)研究暴露或未暴露于NO_3~-的ZVI在有無(wú)反硝化細(xì)菌優(yōu)勢(shì)菌群（DNBE）存在時(shí)對(duì)TCE的去除，以分析DNB對(duì)ZVI的鈍化，得出以下主要結(jié)論：有/無(wú)DNBE時(shí)，ZVI對(duì)NO_3~-的一級(jí)去除速率常數(shù)k分別是0.20和0.09 h~(-1)，DNBE有利于NO_3~-的去除；有DNBE存在時(shí)，ZVI對(duì)TCE的一級(jí)去除速率常數(shù)k減少49%，DNBE會(huì)抑制TCE的去除；有TCE存在時(shí)，在只有DNBE的反應(yīng)器中，NO_3~-的反硝化去除率很低（僅13%），TCE對(duì)DNB有生物毒性；但是在有ZVI存在時(shí)，ZVI和DNBE對(duì)NO_3~-的一級(jí)去除速常數(shù)k與只有ZVI時(shí)相比無(wú)明顯變化（0.18 VS 0.20 h~(-1)），ZVI可以減緩TCE對(duì)DNBE的生物毒性。然后，再通過(guò)批-柱實(shí)驗(yàn)研究EIR（3~(-1)2 V）對(duì)已被NO_3~-鈍化ZVI的催化和活化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：加載12 V電壓后，ZVI PRB中陰極附近TCE的一級(jí)去除速率常數(shù)速率k（0.655 VS 0.147 h~(-1)）比未加載電壓時(shí)高4倍多，EIR可以催化PRB中TCE的去除，去除率的增加和電壓成正比；而且EIR陰極可以部分活化已鈍化ZVI，斷開電流后陰極附近的一級(jí)去除速率常數(shù)k與未加載EIR時(shí)相比仍是其3倍多（0.536 h~(-1)）；雖然實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒有觀測(cè)到EIR中陽(yáng)極對(duì)ZVI鈍化的推動(dòng)作用，但是在實(shí)際PRB工程中必須控制陽(yáng)極可能帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。 總之，在ZVI PRB中，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論：①DNBE有利于ZVI對(duì)NO_3~-的去除；②DNBE會(huì)加劇ZVI鈍化，抑制TCE的去除；③TCE對(duì)DNB有生物毒性，但ZVI可以減緩TCE對(duì)DNBE的生物毒性；④加載EIR后，EIR陰極可以催化ZVI對(duì)TCE的化學(xué)還原去除，去除率的增加和電壓成正比；⑤EIR陰極可以部分活化已被NO_3~-鈍化的ZVI；⑥實(shí)際ZVI PRB工程中必須注意控制陽(yáng)極可能帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：X523
【部分圖文】：

982-2003年間美國(guó)976個(gè)國(guó)家重點(diǎn)污染場(chǎng)地污染物比例示意圖（修改自U2004 a）國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)美國(guó) 5000 多口井在 1985-2002 年間的 55 種揮物（Volatile organic compounds，VOCs）的連續(xù)監(jiān)測(cè)調(diào)查表明 0.20 μg/L 的污染物檢出率排名中，四氯乙烯（Pentrachloroet和三氯乙烯（Trichloridethene，TCE）分別占據(jù)第 3 和 4 位；染物最大限制濃度（Maximum contaminant limit(s)，MCL(s)Cs 的檢出率排名中，PCE、TCE、1, 1-二氯乙烯（1, 1-dichloridCE）、順式 1, 2-二氯乙烯（cis-1, 2-dichloroethylene，cis-1, 2烯（vinyl chloride，VC）分別占據(jù)第 1、2、7、8 和第 10 位（007）。illiams et al.（2002）調(diào)查發(fā)現(xiàn)在美國(guó)加利福尼亞州地下水源飲

前言是 DNAPLs 和 LNAPLs 進(jìn)入地下水后的遷移方式。中污染物的來(lái)源按照是否與人類活動(dòng)有關(guān)可以被分為源。目前，地下水中的污染物大部分來(lái)自人為污染源。人為污染源包括（圖 1-3 所示；楊強(qiáng)等，2007）：①垃污染物主要包括 BOD、COD、氮、磷、有機(jī)污染物等業(yè)：主要污染物有包括各種無(wú)機(jī)污染物、金屬、重金屬的污染源；③農(nóng)業(yè)：污染物主要包括氮、磷、有機(jī)氯等日常生活：污染物主要是有機(jī)污染物、氮、合成洗滌劑它污染源：海水入侵、酸雨等是造成地下水污染的可能

2008）。自 20 世紀(jì) 80 年代地下水污染修復(fù)受到關(guān)注至今 P&T 技術(shù)仍然是世界上最主要、應(yīng)用最廣泛的地下水污染修復(fù)技術(shù)（圖 1-4）。圖1-4. 抽出—處理技術(shù)示意圖P&T 技術(shù)的基本運(yùn)轉(zhuǎn)程序是：通過(guò)抽水井把已污染的地下水抽出來(lái)，然后通過(guò)地上處理設(shè)施處理，使溶于水中的污染物得以去除，最終把凈化水排入地表水體、回用或回灌補(bǔ)給地下水。這種方法簡(jiǎn)便有效，在污染初期污染物濃度較高時(shí)效率高很適用，能夠?qū)Φ叵滤袡C(jī)污染作出快速反應(yīng)。但是在污染物濃度較低時(shí)，它的處理周期就很長(zhǎng)且成本很高。同時(shí)，此系統(tǒng)很難處理吸附在多孔介質(zhì)中的 NAPLs，并且對(duì)于 DNAPLs 也無(wú)法用本系統(tǒng)處理（鐘佐燊，2001a；U.S.EPA
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 唐鳳琳;滲透性反應(yīng)墻處理被石油烴類物質(zhì)污染地下水的室內(nèi)試驗(yàn)研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2851592