杨培增,岳泓伸,季跃飞,陆隽鹤

土壤铵氮在热活化过硫酸盐氧化过程中的转化

杨培增,岳泓伸,季跃飞,陆隽鹤*

(南京农业大学资源与环境科学学院,江苏 南京 210095)

采用来自江苏和河北,具有不同土壤有机质含量和NH4+浓度的土壤样本,系统地研究了NH4+在热活化过硫酸盐(PS)氧化过程中的转化和归趋,考察了反应时间、PS浓度和外加NH4+对硝基副产物生成的影响.结果表明,土壤中的NH4+能够转化成3-硝基酚、4-硝基酚、2-羟基-5-硝基苯甲酸、4-羟基-3-硝基苯甲酸、2,4-二硝基酚等副产物,它们的生成量随着反应的进行先增加后降低.增大PS浓度可促进硝基副产物的生成.当PS浓度为30mmol/kg,反应12h后一硝基酚和一硝基羟基苯甲酸的生成量达到最大.然而随着PS浓度进一步增大,硝基副产物发生降解.硫酸根自由基(SO4•-)在硝化过程中起到了关键作用,它能将NH4+氧化生成氨基自由基(•NH2),随后经过一系列自由基链式反应生成二氧化氮自由基(NO2•).同时,SO4•-进攻土壤有机质中的酚结构单元,使其氧化生成苯氧自由基,苯氧自由基进一步与NO2•结合生成硝基副产物.天然有机质(NOM)在环境中无处不在,NH4+在环境中也普遍存在,PS用于土壤和地下水污染修复时生成硝基副产物很可能是一个普遍现象.

铵氮；过硫酸盐；土壤有机质；硫酸根自由基；二氧化氮自由基；硝基副产物

过硫酸盐(PS)高级氧化技术是近年来的研究热点[1-2].PS在常温下较稳定,很难氧化有机污染物[1].一般情况下,PS可以通过加热、紫外光照、过渡金属离子等方……