過硫酸鹽在多環芳烴污染土壤的研究進展*

李 林，陳進斌，李紫龍，蔣妮娜，高 然

(國家電投集團遠達環保工程有限公司重慶科技分公司，重慶 401122)

多環芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是一類水溶性低、生物利用率低、難以被降解，且具有高度“致癌、致畸和致突變”特征的持久性有機污染物，已被我國列為環境優先污染物之一[1-3]。我國土壤中PAHs來源主要是石油成因和高溫燃燒成因的人為源，其中石油來源的PAHs以2～3環為主，高溫燃燒以5～6環為主[4]。

近年來，具有強氧化性、穩定性好、對土壤微生物抑制作用小、反應產物友好等優勢的過硫酸鹽用來治理修復多環芳烴污染土壤技術越來越受到人們的關注。

1 我國PAHs污染現狀

目前，我國PAHs污染狀況不容樂觀，我國土壤中PAHs含量可劃分為嚴重污染、中等污染、輕微污染和無污染，其含量最大值為146.689 mg/kg，最小值為8.3×10-4mg/kg，平均含量在0.00398～56.883 mg/kg，而我國PAHs土壤污染程度主要是中低污染[5-6]。據鄧紹坡[7]統計2004-2007年間文獻數據顯示，我國受PAHs污染土壤中有38%為嚴重污染土壤，8%為中等污染土壤，31%為輕微污染土壤，且北方地區受PAHs污染程度高于南方地區。據張俊葉[8]統計2000-2016年間文獻數據結果顯示，由于我國PAHs的形成原因不一致，造成了不同區域的PAHs含量不均一，其中含量最高的是西北區域，最低的是西南區域。

2 過硫酸鹽作用機理及其活化方式的研究現狀

2.1 過硫酸鹽的作用機理

(1)

(2)

(3)

(4)

2.2 過硫酸鹽活化方式研究現狀

目前已有多種過硫酸鹽活化方式，以綠色和高效的角度出發，主要的活化方式為過氧化氫、過碳酸鈉、過氧化鈣及硫酸亞鐵等活化方式。而活化劑的加量對多環芳烴的氧化效果有著密切的關系，其中過量的活化劑往往會降低多環芳烴的氧化效果，因此一些學者針對過硫酸鈉的活化效果開展了一系列研究。

2.2.1 過氧化氫活化

2.2.2 過氧化鈣活化

2.2.3 過碳酸鈉活化

2.2.4 硫酸亞鐵活化

3 PAHs污染土壤本身環境因素對過硫酸鹽修復效果的影響

根據一系列化學氧化修復技術研究得知，過硫酸鹽的氧化效果不僅與技術本身有關，還受土壤特性的制約，如土壤的pH值、有機質含量、溫度和濕度等[16]。

(1)土壤的pH值

土壤的pH值對過硫酸鹽的修復效果有著重要的影響，相較于中性或堿性條件，過硫酸鹽在土壤酸性條件下對PAHs的氧化效果會更理想。

(2)有機質含量

(3)溫度

PAHs的降解和過硫酸鹽活性都受土壤環境溫度的影響，通常溫度與過硫酸鹽的活性呈正比，提高溫度會增快PAHs的解吸，給PAHs的降解提供有利條件。

(4)濕度

土壤的濕度會影響PAHs的解吸率和土壤的孔隙率。土壤含水率的適當增加能提高PAHs與過硫酸鹽之間的接觸幾率，從而有利于PAHs的解吸，促進PAHs的降解。同時，土壤含水率的增加會降低土壤的孔隙率，會降低氣體氧化劑與PAHs的接觸機會，從而影響修復效果。

4 結 語

因此，活化過硫酸鹽用于PAHs污染土壤的修復技術還需以下幾個方面進行深入研究：①從成本和環境友好性角度出發，聯合微生物修復技術治理多環芳烴污染土壤，來降低成本和對環境的負面影響；②從氧化劑和活化劑角度出發，研發高效和綠色的氧化劑和活化劑；③從工藝和設備角度出發，設計高級修復設備和工藝，來提高修復效果。相信隨著應用研究力度的不斷增加和深入，未來在PAHs污染土壤的修復中，活化過硫酸鹽會發揮越來越重要的作用。