三氯乙烯的危害

三氯乙烯的危害

氯代脂肪烃常被用作金属脱脂溶剂，使用量大，化学性质稳定，自然衰减缓慢，

己经成为地下水中分布最广泛的污染物。为了保护珍贵的地下水资源，对地下水中氯

代脂肪烃去除降解的研究也就变得非常重要。本章介绍了地下水中氯代脂肪烃污染的

来源、现状、危害，阐述了地下水中氯代脂肪烃的修复方法，系统总结了纳米铁、纳

米铁基双金属降解氯代脂肪烃的研究，并提出本课题研究的主要内容。

氯代脂肪烃包括氯代饱和脂肪烃和氯代不饱和脂肪烃，使用较多的主要是含有两个氯原子以上的低碳的氯代脂肪烃，如四氯化碳、三氯乙烯等。氯代脂肪烃是优良的

金属脱脂洗剂，可彻底脱脂，经常被用作机械、汽车、空调、微电子等行业电子元件

和金属部件的清洗剂。氯代脂肪烃可用于有机合成、农药生产，又可用作溶剂和萃

取剂，在医药上还可用作麻醉剂。由于其大量使用，以及在生产、运输、使用、储存、

废弃后处理等各方面的管理失当，导致其通过挥发、容器泄露、废物堆积、废液排放

等方式进入地下水体，污染地下水源。

人体可通过呼吸、饮食、皮肤接触等方式对氯代脂肪烃进行吸收。氯仿、四氯

化碳、三氯乙烯均具有很强的麻醉作用[[3]，可降低神经传导速度，其中毒表现主要是

损害中枢神经系统，同时也会对人的心脏、肝、肾造成损害。口服氯代脂肪烃会出现

头晕、恶心、兴奋、抽搐乃至昏迷等症状，严重者可致死[#]。氯代脂肪烃还会对人体

皮肤造成损害，主要表现为皮肤殿裂、皮疹、发炎、继发性感染等[7]。此外氯代脂肪

烃还具有蓄积性、致突变性、生殖毒性、致癌性[[5,6,7]。以三氯乙烯为例，三氯乙烯的

成人口服致死量约为3}5 ml/kg[g];三氯乙烯的生物降解产物为二氯乙烯和氯乙烯，都

是有毒致癌性物质。

氯代脂肪烃进入土壤和地下水后，由于其比重大于水、且微溶于水，粘度小，在重力的作用下持续向下移动。先是通过包气带的土壤向下移动，污染了土壤;然后进

入地下水的含水层，此处氯代脂肪烃主要以溶解状态存在，地下水的流动扩大了氯代

脂肪烃的污染范围;随后氯代脂肪烃继续向下移动，并在地下水饱水带的隔水层形成

氯代脂肪烃重质非水相液体((DNAPL)}90l0} a氯代脂肪烃化学性质稳定、持留性强，造

成了氯代脂肪烃在土壤和地下水体中的长期污染。研究氯代脂肪烃降解和地下水修复

的工作，已经成为环境科研领域内的一项重要课题。

目前，研究最多的纳米铁基双金属包括纳米PdIFe, NiiFe, Cu/Fe三种[[41-45]。其中Pd/Fe的反应活性最高，脱氯降解效果最佳，所需负载率也很低，但由于Pd属于贵金属，难以大规模实现实地应用。Ni/Fe的反应活性次之，Cu/Fe反应活性最低。虽然镍、铜价格都不是很高，但是铜的价格还是更有优势。考虑到地下水体修复的实际环境，氯代脂肪烃的去除是一个长期的过程，反应活性过高反而会使纳米铁过快反应掉，所以，Cu/Fe也是个具有竞争力的选择。

纳米铁基双金属粒径小，应用灵活，便于直接注入地下水中;而且比表面积大，

化学性质活泼，还原性强，在催化剂金属的催化作用下表现出较强的降解氯代脂肪烃的能力。与纳米Pd/Fe. Ni/Fe双金属相比，Cu/Fe的活性较低，但其活性足以在地下

水修复中发挥作用，还避免了由于活性太高而使纳米铁被过快消耗的弊端;在价格上，把属于贵金属，而铜比镍更有优势。本课题选取三氯乙烯为目标污染物，研究纳米

Cu/Fe双金属催化降解三氯乙烯的效果，并对地下水中影响反应的物理化学因素进行

研究，如纳米Cu/Fe的铜负载率、纳米CulFe投加量、三氯乙烯初始浓度浓度、pH

以及培养箱转速。