施工员由于的强电子亲和力,结构稳定且难以开环氧化,故需要更苛刻的条件才能被微生物降解。NB污染地下水的修复近年来已经成为环境热点问题之一,乳化纳米铁(EZVI)原位反应带修复技术由于其高效
经济的特点被广泛应用。但地下含水层介质多为非均质地层,污染物经高渗透介质进入低渗透介质,修复试剂经过非均质含水层,在低渗区出现“绕流”现象,导致修复试剂无法充分地与低渗区的污染物接触,使得低渗区污染物难以被去除。当周围环境中污染物被去除,在浓度梯度的作用下,低渗区的污染物会扩散至周围环境,即为反弹现象,造成二次污染,大大增加了修复成本。因此,很多学者利用黄原胶(XG)的剪切稀化特性,即在低渗透性介质中剪切速率较大,流体粘度相对减小,可携带修复试剂进入低渗区,进而强化修复非均质地层污染。
本文制备出稳定的、抗氧化的黄原胶/乳化油-纳米铁(XG/VO-ZVI)悬浊液,研究XG浓度、多种地下水成分对其降解NB的影响,模拟槽实验进一步证明XG/VO-ZVI修复NB污染非均质含水层的可行性,对实际工程应用有重要意义。主要结论如下:(1)实验室条件下在厌氧环境中采用液相还原法制得NZVI,并分别用乳化油,乳化油及XG混合液对NZVI进行改性。对其多种性能进行表征,结果表明XG/VO-ZVI大大减小了NZVI的团聚和沉降,在60min内几乎未见沉降;且zeta电位为负,能够促进ZVI在含水层介质中迁移;FTIR结果表明XG与EZVI间存在氢键结合。(2)与XG-VO/ZVI和VO-XG/ZVI相比,XG/VO-ZVI对NB有更好的去除效果,且反应迅速,降解产物基本为(AN)。当XG添加浓度不超过100mgL~(-1)时,XG/VO-ZVI对NB的降解情况与EZVI相似;当XG浓度大于100mgL~(-1),XG浓度越大,NB的降解效率越低,然而AN生成率越小,氧化偶氮苯(AZOX)浓度变化量较小,偶氮苯(AZO)的生成量越大。(3)Cl~-可促进NZVI的活性位点的再生,促进XG/VO-ZVI降解NB。HCO_3~-能够促进铁腐蚀作用,附着在铁颗粒表面,阻碍XG/VO-ZVI降解NB。Ca~(2+)/Mg~(2+)形成沉淀沉积在NZVI颗粒表面,抑制还原反应。但HCO_3~-和Ca~(2+)/Mg~(2+)只影响铁的活性位点,不影响NB及其降解中间产物间的电子转移,因此不会影响AZO和AZOX的生成。