通过使用数值建模和CSIA进行硫化纳米零价铁处理来量化化挥发性化合物的修复

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 地质化学 地质化学
• 环境工程 环境工程

背景情况:

• 化挥发性化合物 (cVOCs) 对环境构成重大风险.
• 硫化纳米级零价铁 (S-nZVI) 在实验室中显示出对cVOC修复的前景.
• 实地应用S-nZVI的有效性需要严格的评估.

研究的目的:

• 在cVOC受污染的田间现场量化评估碳甲基纤维素稳定S-nZVI (CMC-S-nZVI) 的长期有效性.
• 通过反应式运输模型和化合物特定稳定同位素分析 (CSIA) 来界定cVOC度变化和降解途径.
• 提供有关退化程度,途径贡献和可持续整治评估的速率系数的见解.

主要方法:

• 在受cVOC污染的田间现场应用碳甲基纤维素稳定S-nZVI (CMC-S-nZVI).
• 利用一种反应式运输模型,包括溶解,吸收和特定途径的降解.
• 使用特定化合物稳定同位素分析 (CSIA) 来追踪碳同位素值 (δ¹³C).

主要成果:

• 应用后一年,CMC-S-nZVI为各种污染物促进了显著的cVOC降解 (5%-62%).
• 对于四乙烯和三乙烯,二消除途径占主导 (≥88%).
• 在CMC-S-nZVI丰度较高的地点观察到高降解率系数 (0.4-1.7d-1).

结论:

• 在现场规模上,CMC-S-nZVI证明了对cVOCs长期,可持续的非生物修复的有效性.
• 综合建模和CSIA方法为复杂的整治过程提供了强大的定量洞察力.
• 这种方法对于在具有多个同时发生的过程的具有挑战性的现场现场评估修复效率是有价值的.