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摘要
原位化学氧化（In situ chemical oxidation,ISCO）,是一种高效、便捷的去除含水介质中有机污染物的技术,在修复地下水和土壤中石油烃有机污染方面得到广泛的应用。为了更好地认识ISCO技术在岩溶管道介质中应用可行性,以岩溶管道地下水中汽油污染为研究对象,在实验室采用碳酸盐岩管道模型,使用过硫酸盐（Persulfate,PS）作为化学氧化剂,在控制管道总流量为120 m L/h的水力条件下,开展在岩溶管道中的过硫酸盐稳定性实验及其对汽油苯系物的氧化修复实验,探查不同浓度的PS在岩溶管道内的迁移规律及其稳定性,评价活化/未活化的PS在流水/静水状态下对岩溶管道中的汽油苯系物（BTEX）的氧化去除效果及其化学氧化过程对水化学特征的影响。通过实验分析,主要成果如下:（1）PS在未污染的岩溶管道中具有较好的稳定性和较强的迁移能力。在长度为3.67 m,流速为1.08 m/d的管道中,5 g/L（低）、10 g/L（中）浓度的PS质量回收率分别为74.6%、84.3%;20 g/L（高）浓度的PS在管道中有一定的分解,但仍具有良好的稳定性,其质量回收率为75.7%;三种浓度的PS平均迁移速度分别为0.85 m/d、0.96 m/d、1.22 m/d。（2）在PS:BTEX摩尔比为18:1的情况下,PS能有效地去除岩溶管道地下水中的BTEX。流水状态下,BTEX在出水中的浓度由62.3 mg/L下降至33.3 mg/L,单位时间内BTEX的减少量为4.14 mg/h;静水状态下,单位时间内BTEX的减少量为0.60 mg/h。BTEX浓度的衰减过程遵循准一级反应动力学方程,在流水状态下BTEX的衰减速率常数为0.0056 h-1,静水状态下BTEX的衰减速率常数为0.0029 h-1;PS在岩溶管道中呈现出较好的氧化效果,并且流水状态下的BTEX去除效果比静水状态下的效果好。（3）利用Fe2+活化可以增强PS的氧化性,提高对BTEX的氧化去除效果。当PS:Fe2+摩尔比为4:1,PS:BTEX摩尔比为18:1的情况下,流水状态下出水中的BTEX浓度由60.3 mg/L下降至23.1 mg/L,单位时间内BTEX的减少量和衰减系数常数分别为4.60mg/h和0.0071 h-1。（4）PS氧化过程会导致水体中pH值降低,由7.9下降至7.5,促进碳酸盐岩溶蚀,使得水体中钙离子浓度升高,硫酸根浓度和溶解氧浓度也随着反应进行而增大,同时提高水体的氧化还原电位和电导率;Fe2+活化使得PS大量分解,活化后水体pH值更低,由8.0下降至6.9,产生更多的硫酸根,电导率和氧化还原电位更高,活化后PS的氧化过程对水化学特征的影响较大。
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