臺灣博碩士論文加值系統

一般有機污染物場址中，土壤污染物通常是由多種污染物組成且濃度不盡相同，我們稱為複合污染場址。化學氧化處理此類型污染場址須考慮問題頗多，如(1)不同污染物種類/濃度及其可氧化降解程度，(2)不同污染物爭奪所添加氧化力特性，及(3)土壤中還原物質(如有機質)對氧化力競爭之影響等。
本研究係探討催化氧化處理程序中，當土壤中存在不同含氯有機污染物時，該類有機物各自對額外添加氧化力的競爭特性，研究目的包括：(1)探討污染物濃度在不同初始氧化力下之降解效率，(2)瞭解氧化力多寡對複合污染物之降解特性，及(3)決定土壤中有機質對氧化力競爭的影響性。為明確瞭解有機污染物消耗氧化力特性並排除其它有機質影響，實驗初期選用無機土壤作為實驗土，並探討三種污染物(PCP、2,4,6-TCP、3,5-DCP)在不同濃度(1000、500、250及0ppm)及污染組合下是如何競爭額外添加氧化力(4mmole、3mmole、2mmole、1mmole/2g-soil)。實驗後期則加入有機質因素並執行與前述測試相同操作。
根據實驗結果顯示：(1)無論是無機土、低有機土、高有機土，氧化劑量的多寡對於氯酚污染物的降解效率，並沒有明顯的差異性，(2)單位氧化劑量處理單一污染物時，降解效率會隨著氯酚含氯數的增多而降低，處理複合污染物時，降解效率總和會隨著含氯數變多而跟著增加，(3)土壤出現有機質時，含氯數低的氯酚降解效率影響有限，含氯數高的，在有機質>1%情況下，降解效率約降低47%。

In organic pollutant contaminated sites soil usually polluted with various kinds of organic toxins at different extent. We called such a contaminated site a pollutant-compounded site. Many questions need to be answered while treating such a site including (1) what are the pollutants and contents and their degradability, (2) how much of the added peroxide is competed and consumed due to each toxin’s degradation, and (3) the competition of oxidizing agent at the presence of organic substance in soil.
In this study we investigate the existence of various chlorophenols in soil and their competition of the added oxidizing agent during the chemical oxidation process. The objectives include: (1) to investigate the chlorophenol degradation at different levels with respect to initial amounts of the oxidizing agents, (2) to realize the chlorophenol degradation at the presence of various in a multiple toxins-contaminated soil oxidant additions, and (3) to determine the competition effect of organic substances in soil. To simplify the experimental design, a combusted soil was used to study the competition of oxidizing agent among chlorophenols at 0, 250, 500 and 1000 ppm. Peroxide was added at 4mmole、3mmole、2mmole、1mmole per two grams of soil. Later same experimental design was employed to treat chlorophenol-contaminated soils with various content of organic substances.
The results demonstrated (1) at same organic-content soil, chlorophenols’ degradation efficiency showed little difference, (2) when treating single toxin, CPs degradation efficiency dropped as the chlorine content on the phenolic ring increased; yet when treating multiple CPs, the total percent degradation of CPs increased as the number of CPs in soil increased, and (3) soil organic content had little effect in mono-chlorophenol degradation, but PCP degradation dropped nearly 47% if soil organic content was greater than 1%.

致謝
目錄
表目錄
圖目錄
符號對照表
1. 研究緣起及目的
1-1 研究緣起
1-2 研究目的
2. 文獻回顧
2-1 目標污染物之介紹
2-1-1 目標污染物之來源及用途
2-1-2 目標污染物之毒性與危害
2-1-3 目標污染物污染現況
2-1-4 目標污染物對於生態之影響
2-2 污染土壤之整治復育技術
2-2-1 土壤污染整治復育之分類
2-2-2 土壤化學氧化法
2-2-3 EDTA-Fe + H2O2 化學氧化法
2-2-4 土壤有機質對於化學氧化法的影響性
2-2-5 化學氧化力的競爭特性
3. 材料與方法
3-1 研究架構流程圖
3-2 實驗藥品
3-3 土壤來源
3-4 配製受污染之土壤和藥品
3-5 實驗設備
3-5-1 氣相層析儀（GC）
3-5-2 超音波樣品震碎機
3-5-3 離心機
3-6 實驗操作
3-7 土壤中CPs之萃取和分析
3-7-1 土壤中CPs之萃取
3-8 實驗分析方法之品質管制
3-8-1 檢量線建立
3-8-2 回收率測試
3-8-3 儲備土之土壤濃度測試
3-9 土壤有機質測定
3-10 實驗設計
4. 結果與討論
4-1 單一污染物在不同濃度與初始氧化力下之降解效率(無機土)
4-2 複合污染物在不同濃度與初始氧化力下之降解效率(無機土)
4-3 氧化力多寡對不同污染物組合之降解特性(無機土)
4-4 單一污染物在不同濃度與初始氧化力下之降解效率(低有機土)
4-5 複合污染物在不同濃度與初始氧化力下之降解效率(低有機土)
4-6 氧化力多寡對不同污染物組合之降解特性(低有機土)
4-7 單一污染物在不同濃度與初始氧化力下之降解效率(高有機土)
4-8 複合污染物在不同濃度與初始氧化力下之降解效率(高有機土)
4-9 氧化力多寡對不同污染物組合之降解特性(高有機土)
4-10 土壤有機質含量對氯酚污染物降解效率之影響
5. 結論與建議
5-1 結論
5-2 建議
參考文獻
附錄

王一雄,方俊雄. 1998. 土壤環境污染與農藥. 台北, 國立編譯館. 155-200.
彭安,王文華. 1993. 環境生物無機化學. 臺北, 淑馨出版社.
行政院環保署. 2004a. 毒理資料庫查詢，編號：HSN-894.
http://flora2.epa.gov.tw/prog/database.asp.
阮國棟. 1984. 廢水中各種酚類（phenols）去除之理與實務. 3: 88-103.
行政院環保署. 2004b. 毒理資料庫查詢. http://flora2.epa.gov.tw/new/dataqry.asp.
張秋萍、盧明俊與陳重男. 1993. Fenton技術在有害廢棄物處理上之應用. 工業污染防治. 46: 107-122.
張瑋純、曾雯霞、陳錫添. 2008. 生物分子及生物復育技術實驗室標準操作步驟
陳尊賢. 2004. 污染土壤之化學方法整治技術實例與分析. 污染土壤整治技術講義.
王睿智. 2003. 以Fe+3樹脂/H2O2觸媒系統氧化五氯酚之研究. 台南, 嘉南藥理
科技大學 環境工程衛生系碩士班. 碩士論文.
吳世彥. 2006. 以UV/H2O2高級氧化程序處理4-氯酚之研究. 台北, 國立臺北科
技大學 化學工程所. 碩士論文.
宋宜均. 2007. 化學處理污染土壤含多環芳香烴化合物(PAHs)之可行性研究. 台
中, 弘光科技大學環境工程研究所. 碩士論文.
邱慈娟. 2001. 氫細菌在薄膜反應槽之氯酚脫氯研究. 國立台灣大學，碩士論文，
台北.
邱瑞斌. 2002. 受五氯酚污染土壤復育技術之研究. 屏東, 國立屏東科技大學 環
境工程與科學系. 碩士論文.
陳文良. 2006. 以奈米零價鐵結合過氧化氫處理含五氯酚污染土壤. 屏東, 國立
屏東科技大學 環境工程與科學系. 碩士論文.
郭政峰. 2004. 以UV/H2O2高級氧化程序處理2-氯酚之研究. 台北, 國立台北科
技大學 化學工程系碩士班. 碩士論文.
陳政德. 2001. 電動力-Fenton法結合生物分解現地處理受五氯酚污染之研究. 高
雄, 國立中山大學 環境工程研究所. 碩士論文.
陳郁淳. 2007. 研究兩階段程序處理高濃度氯酚及多環芳香烴污染土壤. 高雄,
國立高雄第一科技大學 環境與安全衛生工程所. 碩士論文.
陳祖貽. 2006. 以金屬錯合物及過氧化氫降解土壤中酚及多環芳香烴之研究. 高雄, 國立高雄第一科技大學 環境與安全衛生工程所. 碩士論文.
陳綉敏. 2005. 五氯酚及其代謝產物四氯對苯二酚對小鼠脾臟細胞的影響. 台南, 國立成功大學 環境醫學研究所. 碩士論文.
陳躍升. 2002. 利用砂箱實驗探討電動力-Fenton法處理受酚污染土壤. 高雄, 國立中山大學 環境工程研究所. 碩士論文.
黃瑞淵. 2006. 反應性元素鐵濾床結合過氧化氫進行水及土壤中五氯酚之還原氧化脫氯. 台南, 嘉南藥理科技大學環境工程與科學系碩士班. 碩士論文.
楊志誠. 2006. 微波處理活性碳吸附氯苯及五氯酚之研究. 高雄, 國立高雄第一科技大學　環境與安全衛生工程系. 碩士論文.
楊偉崙. 2005. Fenton-like 氧化反應中污染物競爭氫氧自由基之效應. 屏東, 國立屏東科技大學 環境工程與科學系. 碩士論文.
楊騏隆. 2007. 液相氯酚有機物氧化降解反應管開發之研究. 高雄, 國立高雄第一科技大學　環境與安全衛生工程所. 碩士論文.

蔣鈺. 2000. 以合成之氧化鐵催化過氧化氫分2-氯酚之探討. 新竹, 國立交通大學 環境工程所. 碩士論文.
錢志桓. 2005. 以Fenton/流體化結晶程序去除水中氯酚化合物與衍生之鐵污泥. 高雄, 國立高雄第一科技大學 環境與安全衛生工程所. 碩士論文.
龍玉文. 1999. 電動力-Fenton法處理受酚與4-氯酚污染土壤之研究. 高雄, 國立中山大學 環境工程研究所. 碩士論文.
謝文彬. 2004. 奈米級零價鐵結合過氧化氫與Fenton試劑處理含PAHs污染土壤. 台中, 國立中興大學 土壤環境科學系. 碩士論文.
謝銘傑. 2005. 利用不同金屬錯合物與過氧化氫對氯酚氧化之研究. 高雄, 國立高雄第一科技大學 環境與安全衛生工程所. 碩士論文.
Ahuja, Deepak K., Leonidas G. Bachas, D. Bhattacharyya. 2007. Modified fenton reaction for trichlorophenol dechlorination by enzymatically generated H2O2 and gluconic acid chelate. Chemosphere.(66): 2193-2200.
Barbeni, M., Minero, C., Pelizzetti, E., Borgarello E. and Serpone N. 1987. Chemical Degradation of Chlorophenols with Fenton''s Reagent. Chemosphere.(16): 2225∼2237.
Bull, R. A. and Zeff, J. D. 1992. Chemical Oxidation. Technomic Publishing Company. Inc., Lancaster, PA.: 26∼36.
Buxton, G. V., Greenstock, C. L. 1998. Critical review of rate constants for reactions of hydrated electrons. J. Phys. Chem. Ref. Data. 17(2): 513-886.
Chaliha, Suranjana, Krishna Gopal Bhattacharyya. 2008. Wet oxidative method for removal of 2,4,6-trichlorophenol in water using Fe(III), Co(II), Ni(II) supported MCM41 catalysts. Journal of Hazardous Materials.(150): 728-736.
Dai, Qunli, Stanley Reitsma. 2004. Kinetic Study of Permanganate Oxidation of Tetrachloroethylene at a High pH Under Acidic Conditions. 67-79.
Du, Yingxun, Minghua Zhou, Lecheng Lei. 2007. The role of oxygen in the degradation of p-chlorophenol by Fenton system. Journal of Hazardous Materials.(B139): 108-115.
Huang, C. P., Dong, C. D. and Tang Z. M. 1995. Advanced Chemical Oxidation：It''s Present Role and Potential Future in Hazardous Waste Treatment.
Jeong, Joonseon, Jeyong Yoon. 2005. pH effect on OH radical production in photo/ferrioxalate system. Water Research.(39): 2893-2900.
Khana, Eakalak, Wanpen Wirojanagudb, Nawarat Sermsaid. 2009. Effects of iron type in Fenton reaction on mineralization and biodegradability enhancement of hazardous organic compounds. Journal of Hazardous Materials.(161): 1024-1034.
Kwon, Bum Gun, Eunjung Kim, Jai H. Lee. 2009. Pentachlorophenol decomposition by electron beam process enhanced in the presence of Fe(III)-EDTA. Chemosphere.(74): 1335-1339.
Li, Jian-Mei, Xiang-Guang Meng∗, Chang-Wei Hu, Juan Du, Xian-Cheng Zeng.2009.Oxidation of 4-chlorophenol catalyzed by Cu(II) complexes under mild conditions: Kinetics and mechanism. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical.(299): 102-107.
Liang, Chen ju, Clifford J. Bruell, Michael C. Marley,Kenneth L. Sperry. 2004. Persulfate oxidation for in situ remediation of TCE.I. Activated by ferrous ion with and without a persulfate–thiosulfate redox couple. Chemosphere.(55): 1213-1223.
Lima, Hyung-Nam, Hechul Choib, Tae-Moon Hwangc, Joon-Wun Kang. 2002. Characterization of ozone decomposition in a soil slurry: kinetics and mechanism. Water Research.(36): 219-229.
Lindsey, Michele E. and Matthew A. Tarr. 2000. Inhibited hydroxyl radical degradation of aromatic hydrocarbons in the presence of dissolved fulvic acid. water research.(8): 2385-2389.

Liou, Ming-Jer, Ming-Chun Lub. 2008. Catalytic degradation of explosives with goethite and hydrogen peroxide. (151): 540-546.
Mackay, D., Wan-Ying Shiu, Kuo-Ching Ma. 1992. Illustrated Handbook of Physical-Chemical Properties and Environment Fate for Organic Chemical.
Millioli, Valéria S., Denize D.C. Freire,Magali C. Cammarota. 2003. Petroleum oxidation using Fenton''s reagent over beach sand following a spill. Journal of Hazardous Materials.(B103): 79-91.
Nam, Kyoungphile, Wilson Rodriguez, Jerome J. Kukor. 2001. Enhanced degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by biodegradation combined with a modified Fenton reaction. Chemosphere.(45): 11-20.
Nicolella, Cristiano, Attilio Converti, Mario Zilli. 2009. Biotrickling air filtration of 2-chlorophenol at high loading rates. Biochemical Engineering Journal.(43): 98-105.
Oturan, Mehmet A., Nihal Oturan, Claude Lahitte, Ste′phane Trevin. 2001. Production of hydroxyl radicals by electrochemically assisted Fenton''s reagent Application to the mineralization of an organic micropollutant,pentachlorophenol. Journal of Electroanalytical Chemistry.(507): 96-102.
Rajaroplan, V. and Peters, R. W. 1993. Chemical Oxidation Technology：Ultraviolet Light/Hydrogen Peroxide, Fenton Reagent, and Titanium Dioxide- Assisted Photocatalysis. Hazardous Waste & Hazardous Materials. 10(2): 107∼149.
Richardson, M.L., and Gangolli S. 1992. The Dictionary of Substances and their Effects. Royal Society of Chemistry, England.
Silvaa, Paula Tereza de Souza e, Valdinete Lins da Silvac, Ben′ıcio de Barros Netob,Marie-Odile Simonnot. 2009. Phenanthrene and pyrene oxidation in contaminated soils using Fenton''s reagent. Journal of Hazardous Materials.(161): 967-973.

Sinha, Alok, Purnendu Bose. 2009. Interaction of 2,4,6-trichlorophenol with high carbon iron filings: Reaction and sorption mechanisms. Journal of Hazardous Materials.(164): 301-309.
Smith, Brant A., Amy L. Teel, Richard J. Watts. 2006. Mechanism for the destruction of carbon tetrachloride and chloroform DNAPLs by modified Fenton''s reagent. Journal of Contaminant Hydrology.(85): 229-246.
Tai, Chao, Guibin Jiang. 2005. Dechlorination and destruction of 2,4,6-trichlorophenol and pentachlorophenol using hydrogen peroxide as the oxidant catalyzed by molybdate ions under basic condition. Chemosphere.(59): 321-326.
Truong, Giang Le, Joseph De Laat, Bernard Legube. 2004. Effects of chloride and sulfate on the rate of oxidation of ferrous ion by H2O2. Water Research.(38): 2383-2393.
Yeh, Carol Kuei-Jyum, Yu-Ann Kao,Chung-pin Cheng. 2002. Oxidation of chlorophenols in soil at natural pH by catalyzed hydrogen peroxide: the effect of soil organic matter. Chemosphere.(46): 67-73.
Zhang, Guoping and JAMES A. NICELL. 2000. Treatment of aqueous pentachlorophenol by horseradish peroxidase and hydrogen peroxide. Water Research.(99): 00326-00327.
Zhou, Tao, Yaozhong Li, Fook-Sin Wong, Xiaohua Lu. 2008. Enhanced degradation of 2,4-dichlorophenol by ultrasound in a new Fenton like system (Fe/EDTA) at ambient circumstance. Ultrasonics Sonochemistry.(15): 782-790.
Zimbron, Julio A., Kenneth F. Reardon. 2009. Fenton''s oxidation of pentachlorophenol. Water Research. 1-1 0.