中日地下水与土壤污染调查质量管理及整治技术研讨会

中日地下水与土壤污染调查质量管理及整治技术研讨会

多环芳香族烃碳氢化合物（polycyclic aromatic hydrocarbons；PAHs）已被证实超过30种及好几百种衍生物具有致癌性，为联合国欧洲经济委员会管制之十六种持久性有机污染物 (Persistent Organic Pollutants, POPs)之一。同时亦被怀疑为造成环境荷尔蒙物质之一。PAHs散布至土壤环境中之途径，主要是因含碳化合物不完全的燃烧之沉降或是石化燃料的使用及输送过程泄漏所产生，导至土壤及地下水之污染。为了处理此类污物，已有各式处理技术，其中化学氧化法之Fenton法为近年来之发展。Fenton反应（H2O2+Fe2+）中主要是以亚铁离子(Fe2+) 催化过氧化氢(H2O2)产生具强氧化力之氢氧自由基HO．，因HO．具有未成对电子，故其强氧化力可有效降解污染物质。
本研究目的是以Fenton法处理受PAHs污染之土壤，研究中藉由操作参数之改变如反应时间、反应试剂浓度等，以求得Fenton法批处理PAHs之最佳操作条件及可行性评估之探讨。
实验中选用南投民间大埔美系红壤及PAHs中含四个苯环之芘(Pyrene,C14H10)。首先配制含Pyrene之污染土壤，浓度为100 mg/kg，并以Fenton法处理含Pyrene之污染土壤，试验中将改变反应时间（0~60 min）、亚铁离子浓度（2.5~49 mM）及过氧化氢浓度（0.0011~0.47 mM）。研究中加入Fenton试剂于含有PAHs污染土壤，反应后，土壤样品进行超音波萃取并以HPLC定量分析。
由实验结果得知，（1）时间效应：反应之初始30分钟内，污染物之去除效率约70% ，增长反应时间可观察到40~60 分钟去除效率约提高10% ，增加之去除效率并不是很明显，主要原因为Fenton反应之起始反应非常快速，故后续实验反应时间订为30钟。（2）H2O2及Fe2+浓度效应：随着浓度增加，去除效率亦有随之增加趋势，呈现正比关系。在本实验条件下，当最佳去除率达80％时，H2O2最佳添加浓度为0.47 mM，Fe2+最佳添加浓度为37 mM。故由本研究结果方知Fenton反应可以有效去除Pyrene，为十分可行之处理方法，未来亦可依此基础结果继续其它PAHs及相关之研