2，4，6-三硝基甲苯(TNT)是一種單體炸藥，廣泛應用于軍事､礦山開采､工程爆破等方面。在TNT的精制過程中，會產生大量火炸藥廢水(紅水)，這些廢水滲入周邊土壤，對土壤造成嚴重的火炸藥污染。淋洗法是一種常用的物理修復方法[1]，但該方法只是將污染物從土壤中轉移到水中，污染物并未得到降解。土壤淋洗液中含有的二硝基甲苯磺酸鈉､TNT､二硝基甲苯(DNT)､硝基甲苯(MNT)等硝基芳香族化合物毒性強[2]，難以生化降解，直接排放會對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴重危害[3]，因此，有效處理火炸藥污染土壤淋洗液，對于改善生態(tài)環(huán)境､維護當地居民的人體健康具有重要意義。

　　目前，國內外學者對含火炸藥廢水 的主要處理手段是吸附法[4]､萃取法[5]､高級氧化法[6]､電化學法[7]､厭氧-好氧生物法[8]､植物法[9]等。其中吸附法､萃取法是物理處理技術，操作簡單，反應快，但材料成本高且有二次污染[10];高級氧化法和電化學法屬于化學處理技術，反應速率快，耐受污染濃度高，但能耗大，工業(yè)運作成本高;厭氧-好氧生物法和植物法屬于生物處理技術，易于操作和管理，建設費和維護費低，不引起二次污染，但由于火炸藥污染土壤淋洗液中有毒物質較多，直接生化處理效果較差。Fenton氧化法是一種化學處理技術，具有設備簡單，操作方便，反應徹底并且不產生二次污染等優(yōu)點[11]，可將底物礦化為二氧化碳和水或其他低毒物質[12]，具有廣泛的應用前景。Fenton氧化法在水處理中的作用主要包括氧化和混凝兩種作用。氧化作用是指在酸性條件下Fe2+與H2O2 作用，生成具有強氧化能力的羥基自由基· OH 與有機物發(fā)生反應，羥基自由基的氧化還原電位為2.8V，僅次于氟(2.87V)，達到氧化分解水中有機物的目的，反應方程見(1)~(9)式;反應中生成的Fe(OH)3 膠體具有絮凝､吸附功能，可去除水中部分有機物[13]。Chen等采用Fenton氧化法處理炸藥廢水，發(fā)現(xiàn)Fen-ton試劑對DNT和TNT的降解效果優(yōu)于UV/H2O[14]2 。目前尚未見有采用Fenton氧化法處理火炸藥污染土壤淋洗液的報道。

　　本研究采用Fenton試劑氧化處理火炸藥污染土壤淋洗液，考察了FeSO4·7H2O的投加量､H2O2的投加量､初始pH､反應時間及溫度對處理效果的影響，并采用發(fā)光細菌法評價反應前后水樣急性毒性的變化，為Fenton試劑氧化處理火炸藥污染土壤淋洗液的實際應用提供技術支持和理論依據。

　　1 材料和方法

　　1.1 實驗材料

　　火炸藥污染土壤來自甘肅某化工集團，將火炸藥污染土壤裝入淋洗裝置，水從裝置上部流入，裝置底部流出淋洗液。實驗采用的污染土壤淋洗液是水土比為1∶1(v∶v)時得到的土壤淋洗液，呈黑紅色不透明狀，COD =46000 mg/L，BOD5 =31 mg/L，B/C=0.007，可生化性差。由于淋洗液中污染物濃度太高，本文將淋洗液稀釋10倍后使用，水樣稀釋后初始COD=4553.9mg/L。實驗采用的FeSO4·7H2O､濃H2SO4(質量分數98%)､Ca(OH)2 均為分析純;H2O2(質量分數30%)為優(yōu)級純。發(fā)光細菌購自濱松光子學商貿(中國)有限公司。

　　1.2 實驗方法

　　取25mL調節(jié)好pH值的土壤淋洗液于150mL錐形瓶中，加入一定量FeSO4·7H2O使其溶解后，再加入一定量的H2O2，置于恒溫振蕩器中(150r/min)，待反應完全后，加入適量的Ca(OH)2 調節(jié)溶液pH值至8~9，使鐵離子沉淀，在3000r/min條件下離心5min，靜置20min后取上清液進行檢測。由于淋洗液的成分復雜，本文采用COD表示淋洗液中污染物濃度。

　　1.3 分析方法

　　采用酸性重鉻酸鉀氧化法測定COD[15]，并依據下式計算COD去除率:

 　　式中:COD1 為水樣處理前化學需氧量，COD2 為水樣處理后化學需氧量;依據《中華人民共和國國家環(huán)境保護標準》(GB/T7488-1987)采用稀釋接種法測定BOD5;采用UV1800紫外可見分光光度計(日本島津)在190~1100nm范圍內測量處理前后水樣的紫外可見吸收光譜;采用發(fā)光細菌法[16，17]評價處理前后水樣的急性毒性，發(fā)光抑制率LIR(%)按下式計算:

 　　式中:RLIref為參比溶液的發(fā)光強度;RLIs為樣品的發(fā)光強度。

　　2 結果與討論

　　2.1 FeSO4·7H2O投加量對處理效果的影響

　　在溶液初始pH為3､H2O2 投加量為40.0mL/L､反應時間120min及反應溫度30℃條件下，研究Fe-SO4·7H2O投加量對火炸藥污染土壤淋洗液COD去除率的影響，結果如圖1所示。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。

 　　由圖1可知，當FeSO4·7H2O投加量由2.0g/L增至8.0g/L時，COD去除率由68.2%升至72.6%，F(xiàn)eSO4·7H2O投加量繼續(xù)增加，COD去除率略有下降，但變化不大。這是由于溶液中Fe2+濃度較低時，H2O2 的利用率低，生成的·OH少，不能夠完全氧化有機物，導致COD去除率較低。隨著FeSO4·7H2O投加量增大，生成的·OH逐漸增多，COD去除率隨之增大。當FeSO4·7H2O投加量超過8.0g/L時，由于生成的大量· OH來不及與有機物反應，積聚的·OH相互反應生成水，使得COD去除率略有下降[12]。實驗選擇FeSO4·7H2O最佳投加量為8.0g/L。

詳情請下載：Fenton試劑氧化處理火炸藥污染土壤淋洗液