农业环境科学学报

作者：周娈,汪彤馨,陈旭文,凌婉婷

单位：南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所, 南京 210095,南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所, 南京 210095,南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所, 南京 210095,南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所, 南京 210095

关键词：多环芳烃(PAHs),Fenton氧化技术,柠檬酸,反应时间,降解,

基金：中国博士后科学基金项目（2023M731723，2024T170417）；国家自然科学基金项目（42261144738，42307031）；江苏省卓越博士后计划项目（2023ZB478）；国家重点研发计划项目（2023YFC3708100）

为解决芬顿（Fenton）氧化技术在实际去除水中多环芳烃（PAHs）时面临的去除不彻底、氧化剂利用率低以及水体基质破坏严重等问题，对Fenton技术的各种反应条件进行优化研究。本研究主要探究了关键因子如Fe2+/H2O2比例、螯合剂柠檬酸浓度、反应时间、H2O2浓度以及污染物浓度对Fenton技术的影响。研究发现，PAHs的降解率随着反应时间的延长逐渐升高，但在48 h后趋于稳定。H2O2与Fe2+是Fenton试剂的核心组分，Fe2+通过破坏H2O2的O O键产生·OH降解污染物。PAHs降解的最佳H2O2浓度为1%，Fe2+/H2O2添加比例为1/18（摩尔比），在此条件下，水中芴（FLU）、菲（PHE）、荧蒽（FLA）和芘（PYR）的降解率分别高达86%、99%、98%和100%。但当H2O2浓度或Fe2+/H2O2添加比例过高时，短时间内产生大量的·OH会互相淬灭，而且过量的Fe2+会与PAHs竞争消耗·OH，导致PAHs降解效率降低。柠檬酸通过调节水体pH、螯合Fe2+等机制提高了PAHs的降解率，优化后的最佳柠檬酸浓度为 20 mol·L-1，该条件下 FLU、PHE、FLA 和 PYR 在 48 h的降解率分别为 81%、78%、60% 和 100%，进一步延长时间后 PAHs可被完全降解。此外，该Fenton技术对于水中低于0.1 mg·L-1的PAHs降解效果最佳，4种PAHs的降解率均超过94%。研究通过系统探究各关键因子，确定了Fe2+/H2O2添加比例、柠檬酸浓度、反应时间、H2O2浓度以及污染物浓度的最佳使用参数，可使Fenton氧化技术对水中 PAHs 的降解效果达到最佳。

来源：2025年第3期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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