《生物磁小體活化過硫酸鹽原位修復PAHs污染地下水研究》是依託吉林大學，由周睿擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：生物磁小體活化過硫酸鹽原位修復PAHs污染地下水研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周睿
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地下水有機污染的原位修復是目前國際上研究的熱點和前沿，但難生物降解有機污染物的原位修復仍存在一定困難。高級化學氧化方法受到青睞，活化過硫酸鹽原位化學氧化就是其中最有效的方法之一，但適用於地下水環境污染修復的活化方法尚待開發。本項目基於生物源磁性納米顆粒-磁小體具有廉價、環境友好、活化性能高的優良特性，擬對磁小體活化過硫酸鹽的PAHs污染地下水原位反應帶修複方法進行研究。揭示磁小體活化過硫酸鹽氧化降解PAHs的機理；明確磁小體和過硫酸鹽在地下環境中的傳質過程和原位反應帶的分布規律；識別影響PAHs去除的主控因素；闡明利用磁小體活化過硫酸鹽原位修復PAHs污染地下水的效能及引起的微生態效應。本項目的研究對開發地下水難降解有機污染物去除的實用性新技術具有理論指導意義。
結題摘要
本項目基於生物源磁性納米顆粒-磁小體具有分散性優異、活化性能高的優良特性，通過篩選、分離和培養獲得了趨磁細菌及生物磁小體，考察了其結構、形態及組成，並研究了其活化過硫酸鹽的能力。為改善磁小體產量有限等問題，研發了人工合成的類生物磁小體-茶皂素(Saponin)改性納米Fe3O4，S-Fe3O4的分散性能很好，較Fe3O4其活化性能還得到了大大提高。影響污染物降解的主控環境因素研究結果表明地下水中常見離子Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO3-、NO3-和SO42-對S-Fe3O4活化過硫酸鹽去除污染物效能影響較大的離子為Cl- 和HCO3-，原因是這兩種離子會淬滅硫酸根自由基。而Ca2+有影響但較小的原因是CaSO4為微溶於水的沉澱，沉積在活化劑的表面，遮蓋了部分的活化位點。另外還研究明確了類磁小體在地下環境中的傳質過程和分布規律。未改性的Fe3O4經一次性注入後會立即堵塞在注入口處，此後儘管以1 m/d的地下水流速進行沖刷，材料也幾乎不能繼續遷移。而S- Fe3O4則隨著注入的開始就即刻在模擬柱內發生遷移現象，然後隨著1m/d的地下水流速會繼續遷移，直至遷移到模擬柱的最頂端，從頂端出水口流出。總之人工構建的類生物磁小體不僅性能穩定、活化能力高、而且遷移及修復性能良好，是具有廣闊前景及實用價值的新型修復材料，基於磁小體的地下水難降解有機污染物的高級氧化原位修復技術具有重要的價值和意義。
