基于活化過硫酸鹽的高級(jí)氧化修復(fù)有機(jī)污染土壤研究取得進(jìn)展

　　基于活化過硫酸鹽的高級(jí)氧化技術(shù)近些年被廣泛地應(yīng)用于土壤和地下水的有機(jī)污染修復(fù)，土壤礦物、有機(jī)質(zhì)等與過硫酸鹽的相互作用一直是各國(guó)環(huán)境化學(xué)家研究的熱點(diǎn)，但目前有關(guān)土壤礦物與過硫酸鹽相互作用的研究主要集中在鐵錳礦物，其他礦物研究較少?！　”娝苤C是普遍存在于土壤中的微量元素，世界范圍內(nèi)其在土壤中平均含量可達(dá)150mg/kg，中國(guó)土壤中釩的平均含量為82mg/kg；當(dāng)過硫酸鹽用于原位修復(fù)有機(jī)污染土壤時(shí)，其與釩的相互作用勢(shì)必影響污染物的修復(fù)效果，更重要的是，如果釩能夠高效活化過硫酸鹽降解污染物，在土壤修復(fù)中可以利用土壤背景釩來活化過硫酸鹽達(dá)到降解有機(jī)污染物?；诖?，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所副研究員方國(guó)東在研究過硫酸鹽與磁鐵礦相互作用降解有機(jī)污染物的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展了基于釩氧化物高效活化過硫酸鹽降解典型持久性有機(jī)污染物-多氯聯(lián)苯的工作。研究發(fā)現(xiàn)，釩氧化物能夠有效活化過硫酸鹽降解多氯聯(lián)苯，其降解多氯聯(lián)苯的主要中間產(chǎn)物是2-氯苯甲酸和2,4-D，最后礦化成二氧化碳和水。

　　利用電子順磁共振技術(shù)（EPR）揭示了體系中硫酸根自由基和羥基的形成機(jī)制如下：V2O3首先通過單電子傳遞給過硫酸根離子（S2O82-）生成VO2，使過硫酸根離子裂解為硫酸根自由基，VO2進(jìn)一步傳遞電子給S2O82-生成硫酸根自由基和五價(jià)釩（V(V)），其通過S2O82-循環(huán)再生；硫酸根自由基與水反應(yīng)生成羥基，兩種自由基共同主導(dǎo)PCB28的降解。相關(guān)結(jié)果以Activation of persulfate with vanadium species for PCBs degradation: A mechanistic study 為題發(fā)表在Applied Catalysis B: Environmental, 2017,202, 1-11上。

　　以上的研究結(jié)果為活化過硫酸鹽提供了一類高效、環(huán)境友好的綠色活化劑，即使是接近于土壤釩背景的釩用量，污染物也能被高效地降解。該研究得到了科技部“973”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委和南京土壤所“135”領(lǐng)域前沿項(xiàng)目的資助。

　　釩氧化物活化過硫酸鹽產(chǎn)生自由基的途徑