地下水中二恶烷的纳米四氧化三铁/生物炭活化过硫酸盐高级氧化修复机理研究

项目名称： 地下水中二恶烷的纳米四氧化三铁/生物炭活化过硫酸盐高级氧化修复机理研究

项目编号： No.41471404

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 地质学

项目作者： 陈梦舫

作者单位： 中国科学院南京土壤研究所

项目金额： 90万元

中文摘要： 二恶烷（1,4-dioxane）是工业上常用的有机溶剂稳定剂，也是地下水中广泛存在的污染物之一。本项目拟以二恶烷为目标污染物，研究其在地下水环境中的地球化学行为特征；利用纳米Fe3O4/生物炭活化过硫酸盐高级氧化体系产生硫酸根自由基（SO4o?），可实现地下水中二恶烷的高效快速修复。选择生物废弃物（稻壳、玉米秸秆等），在厌氧条件下热解制备生物炭；在合适的溶剂或分散剂中制备粒径可控的纳米Fe3O4颗粒，并使其生长于生物炭表面，形成纳米Fe3O4/生物炭活化剂。探讨该活化剂对过硫酸盐的活化增强效应及机理，阐明二恶烷在纳米Fe3O4/生物炭-过硫酸盐体系中的降解产物、转化机理以及动力学规律。本项目的研究成果将对地下水中二恶烷污染的高效修复提供理论依据。

中文关键词： 地下水；二恶烷；纳米四氧化三铁；生物炭；过硫酸盐

英文摘要： 1,4-Dioxane was commonly used as a stabilizing agent in industry, which makes it to be one of the most ubiquitous pollutants in groundwater. Using 1,4-dioxane as a target contaminant, this proposal aims to study its hydrogeochemical behavours and utilize a nano-Fe3O4/biochar activated persulfate, that produces sulfate free radical (SO4o?), to effetively degrade 1,4-dioxane in groundwater. Firstly biochar is produced through pyrolyzing of biomass (rice husk,corn straw) under an anaerobic condition. Then the nano-Fe3O4/biochar activated persulfate is formed within suitable dispersants or solvents, where size-controlled nano-Fe3O4 is synthesized from ferrous salts and simutaneously grown on biochar surfaces.1,4-dioxane transformation mechanism, degradation intermediates and kinetics will be studied in detail. The successful implementation of the proposal will provide theoretical foundation for an effetive remediation of 1,4-dioxane in groundwater.

英文关键词： Groundwater;1;4-Dioxane;Nano-Fe3O4;Biochar;Persulfate