使用ZVI和低压直流场在地下水中修复化酸碳化合物:从试点规模实验研究中获得的长期性能和见解
Simon M Kleinknecht1, Jaroslav Nosek2, Alena Pavelková2
1VEGAS - Research Facility for Subsurface Remdiation, Institute for Modelling Hydraulic and Environmental Systems, University of Stuttgart, Pfaffenwaldring 61, Stuttgart, 70569, Baden-Württemberg, Germany.
Journal of hazardous materials
|November 19, 2025
概括
直流电场显著提高了零价值铁的价值.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 地质化学 地质化学
- 整治技术 整治技术
背景情况:
- 化阿利法 (CAHs) 在全球范围内污染地下水.
- 在现场整治对于持久性,有毒的CAH至关重要.
- 零价值铁 (ZVI) 是一种常见但有时有限的补救剂.
研究的目的:
- 为了比较直流 (DC) 辅助的ZVI整治与常规的ZVI用于四乙烯 (PCE) 降解.
- 为了评估DC辅助的ZVI性能,在大规模的,类似现场的含水层模拟中.
- 阐明在直流场下增强ZVI反应性的机制.
主要方法:
- 使用了两个相同的3.1m3的沙反应堆模拟含水层.
- 一个反应堆采用传统的ZVI,另一个采用DC辅助的ZVI.
- 监测了PCE,降解产品,离子和铁相.
主要成果:
- 基于化物质量平衡,直流辅助ZVI的总PCE去除率是1.4倍.
- 乙烯的产生,表明β-消除途径,是两倍高的DC辅助.
- 在DC辅助系统中,Mössbauer光谱显示了50%的铁和较少的被动化.
结论:
- 直流电场增强ZVI反应,pH调节和电子转移以加速脱.
- 直流辅助ZVI是一种可扩展,节能和机械优化的技术,用于受CAH污染的含水层.
- 这项研究提供了对现实条件下的大规模,长期DC辅助ZVI性能的关键见解.
