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界面活性劑結合奈米零價鐵及鐵複合(Fe/Ni及Fe/Zn)雙金屬處理含PAHs污染土壤

為了解決機車化油器清洗的問題，作者葉冠顯 這樣論述：

中文摘要多環芳香烴化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)為人類日常生活中常見之化合物，主要由碳氫化合物不完全燃燒產生。部份PAHs經證實為致癌物質，可能引起致癌性與致突變性。本研究目的為在實驗室中使用土樣A彰化七塊厝黑土及土樣B大肚山紅土製備含Pyrene(四苯環)污染土，利用三種程序以探討去除污染土中Pyrene之最佳化條件：1.只添加界面活性劑2.只添加合成奈米鐵、鐵雙金屬3.先加界面活性劑再加入合成奈米鐵(nZVI)、鐵雙金屬(n-Fe/Zn、n-Fe/Ni)。從結果得知添加界面活性劑在兩種土(A、B)含Pyrene1,000 mg/kg

添加三種界面活性劑Triton X-100、Tween80及Brij 30濃度當添加0.5%-10%，反應120 min後，土樣A中Pyrene去除率只達到20、33及48%；土樣B為19、23及40%，界面活性劑濃度增加至10%土樣中去除率提升至62、62及76%。土樣B為60、62及58%。Pyrene去除效率隨著界面活性劑濃度增加而提升。當Pyrene濃度由1,000提升至3,000、5,000 mg/kg時，添加界面活性劑之Pyrene去除率土樣A降至36、41及40%，土樣B去除率降至37、40及39%。添加定量界面活性劑對於土中Pyrene濃度去除率土樣A優於B，添加界面活性劑對於

土中Pyrene去除效率為Tween80＞Brij 30＞TritonX-100。在兩種土壤(A及B)Pyrene初濃度為1,000 mg/kg中添加自行合成nZVI及雙金屬(Fe/Zn、Fe/Ni)劑量0.6 g反應60 min後：土樣A去除率為38、36及43%；土樣B為31、49及51%。奈米金屬劑量由0.15增加至0.6 g對於土中Pyrene去除率提升，其去除率順序為n-Fe/Ni＞n-Fe/Zn＞nZVI，奈米金屬劑量增加土中Pyrene去除率也跟著提升；且土樣B優於土樣A。土樣A之pH值從8.59升至8.7；土樣B pH值從4.8弱酸性升至約8.1-8.7弱鹼性。土樣A之ORP值

從+128.6 mV下降至-600 mV趨向還原反應；土樣B從+206 mV下降至-394 mV。此外，當初始濃度自1,000增加至3,000、5,000 mg/kg時，添加定量(0.6 g) nZVI及n-Fe/Zn、n-Fe/Ni可發現Pyrene去除率皆明顯下降，在土樣A中Pyrene去除率降至18、29及28%；土樣B降為18、30及30%。土樣A與土樣B反應後pH值趨於8呈現弱鹼性；反應後ORP介於-200至-600 mV呈還原反應。添加n-Fe/Ni於反應後經紅外線光譜(FTIR)鑑定土中Pyrene之苯環C=C可能裂解產生C-H及CH3鍵，利於土壤中微生物分解。故採用合成n-Fe

/Ni整治土中Pyrene為可行之處理技術。當加入界面活性劑濃度為0.5%、4%與nZVI及n-Fe/Ni (0.15、0.3、0.6 g)反應時，可降低土樣A與土樣B中Pyrene濃度，總殘餘率44-65%。將界面活性劑濃度提升到10%與nZVI及n-Fe/Ni反應時，nZVI及n-Fe/Ni的加入無法提升土壤中Pyrene去除效果，整體去除效率為土樣B＞土樣A。