共存电子受体对微米铁-微生物耦合还原地下水中三氯乙烯过程的影响

作     者：陈丽君 王晓慧 袁梦姣 赵芳 王丽涛 辛佳 CHEN Lijun;WANG Xiaohui;YUAN Mengjiao;ZHAO Fang;WANG Litao;XIN Jia

作者机构：中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2024年第44卷第5期

页      面：253-263页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.41877176) 

主　　题：微米铁 微生物 三氯乙烯 共存电子受体 电子效率 完全脱氯率 

摘      要：近年来,对氯代烃类污染地下水进行修复是亟待开展的工作.微米铁(microscale zero-valent iron,mZVI)-微生物耦合技术可充分实现化学还原和微生物还原作用的优势互补,具有良好的应用前景.然而,由于实际地下水成分复杂,共存电子受体(如NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))可能与目标污染物竞争电子或影响ZVI和微生物的活性,降低体系对目标污染物的修复效果.鉴于此,本研究拟以典型氯代烃三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)为目标污染物,以NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)为代表性共存电子受体,依托批量实验探究不同水化学条件下耦合体系的TCE去除效率和电子效率.研究表明相比于TCE为唯一电子受体的对照组,各浓度水平的NO_(3)^(-)均降低TCE去除率和产物的完全脱氯率(CDR),有毒害作用的氯代中间产物(二氯乙烯cis-DCE、trans-DCE、1,1-DCE)占比较大;各浓度水平SO_(4)^(2-)均能提高TCE去除速率,低、中浓度SO_(4)^(2-)共存时TCE更倾向于生成清洁产物(乙烯C_(2)H_(4)、乙烷C_(2)H_(6)、乙炔C_(2)H_(2)和多碳产物C_(3)~C_(6)),而高浓度SO_(4)^(2-)共存组产物脱氯程度低.NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)共同存在时,与各自单一存在时相比,TCE去除率和电子效率进一步下降,但CDR值较高.NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)均占据还原当量使体系的电子效率下降,且共存电子受体浓度越高电子流失越严重.