中日地下水與土壤污染調查質量管理及整治技術研討會

多環芳香族烴碳氫化合物（polycyclic aromatic hydrocarbons；PAHs）已被證實超過30種及好幾百種衍生物具有致癌性，為聯合國歐洲經濟委員會管制之十六種持久性有機污染物 (Persistent Organic Pollutants, POPs)之一。同時亦被懷疑為造成環境荷爾蒙物質之一。PAHs散布至土壤環境中之途徑，主要是因含碳化合物不完全的燃燒之沉降或是石化燃料的使用及輸送過程泄漏所產生，導至土壤及地下水之污染。為了處理此類污物，已有各式處理技術，其中化學氧化法之Fenton法為近年來之發展。Fenton反應（H2O2+Fe2+）中主要是以亞鐵離子(Fe2+) 催化過氧化氫(H2O2)產生具強氧化力之氫氧自由基HO．，因HO．具有未成對電子，故其強氧化力可有效降解污染物質。
本研究目的是以Fenton法處理受PAHs污染之土壤，研究中藉由操作參數之改變如反應時間、反應試劑濃度等，以求得Fenton法批處理PAHs之最佳操作條件及可行性評估之探討。
實驗中選用南投民間大埔美系紅壤及PAHs中含四個苯環之芘(Pyrene,C14H10)。首先配制含Pyrene之污染土壤，濃度為100 mg/kg，并以Fenton法處理含Pyrene之污染土壤，試驗中將改變反應時間（0~60 min）、亞鐵離子濃度（2.5~49 mM）及過氧化氫濃度（0.0011~0.47 mM）。研究中加入Fenton試劑于含有PAHs污染土壤，反應后，土壤樣品進行超音波萃取并以HPLC定量分析。
由實驗結果得知，（1）時間效應：反應之初始30分鐘內，污染物之去除效率約70% ，增長反應時間可觀察到40~60 分鐘去除效率約提高10% ，增加之去除效率并不是很明顯，主要原因為Fenton反應之起始反應非常快速，故后續實驗反應時間訂為30鐘。（2）H2O2及Fe2+濃度效應：隨著濃度增加，去除效率亦有隨之增加趨勢，呈現正比關系。在本實驗條件下，當最佳去除率達80％時，H2O2最佳添加濃度為0.47 mM，Fe2+最佳添加濃度為37 mM。故由本研究結果方知Fenton反應可以有效去除Pyrene，為十分可行之處理方法，未來亦可依此基礎結果繼續其它PAHs及相關之研