浙江大学Zhu, Lianghong Zhong：指导土壤中多环芳烃适度氧化的氧化还原电位模型
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Journal of Hazardous Materials
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Redox potential model for guiding moderate oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils
Ji Yanping; Xu Jiang; Zhu Lizhong
Published：2024-04-26
DOI：10.1016/j.jhazmat.2024.134443
研究背景
在当今社会，土壤受到多环芳烃（PAHs）等持久性有机污染物的污染已成为一个严重问题。为了净化受污染的土壤，原位化学氧化是一种重要的方法。然而，在没有明确的红氧化还原电位（E<sub>h</sub>）预测模型的情况下，向土壤中添加大量氧化剂可能会导致二次损害，扰乱土壤有机物和酸度。这就引出了这篇名为《土壤中多环芳烃适度氧化的氧化还原电位模型指导》的论文。
研究内容
这项研究建立了一个土壤氧化还原电位（E<sub>h</sub>）模型，量化了氧化参数、关键土壤性质和污染物清除之间的关系。研究系统澄清了四种常用氧化系统（即高锰酸钾、过氧化氢、芬顿和过硫酸盐）中氧化剂类型和剂量、土壤pH值以及土壤有机碳含量对土壤E<sub>h</sub>的影响。通过对12个实际受PAHs污染的土壤进行验证，初步E<sub>h</sub>模型的相对误差从48-62%降低至4-16%。结合发现的PAHs的关键氧化潜力（COP），在不同土壤条件下，可通过土壤E<sub>h</sub>模型的指导来调节适度氧化过程。此外，产物分析表明，当土壤E<sub>h</sub>达到其COP时，PAHs的羟基化最为频繁，为进一步的微生物修复提供了基础。
研究意义
这项研究为选择氧化剂、控制其剂量以实现对受污染土壤的适度氧化提供了可行策略。这将减少土壤有机物的消耗，保护土壤的主要结构和功能，以便未来利用。这项研究为通过E<sub>h</sub>模型进行适度化学氧化提供了新的见解，并大大降低了过度氧化和氧化剂残留在ISCO中的二次风险。适度氧化PAHs可能是减少其毒性、增加其生物可及性的第一步，有利于PAHs的微生物降解。利用这里建立的模型控制土壤E<sub>h</sub>可能是将有机污染物的适度氧化与微生物降解相结合的一种有前途的方法。这种有效且环保的土壤修复将大大保护土壤的功能结构，并有利于后续修复土壤的利用。
希望这篇文章能够帮助你更好地了解这项有关土壤修复的研究成果！
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