PAHs是焦化、化工场地普遍存在的一类污染物，这类污染物具有致癌、致畸、致突变效应，因此其修复是必要解决的问题，也是难点问题。化学氧化是修复PAHs污染土壤的一个快速而有效的方法，但氧化剂的选择及其高效安全应用是修复是否成功的关键。本研究以PAHs为目标污染物，利用新型氧化制剂过硫酸盐作为氧化剂，研究其最佳的活化方式、扩散能力、氧化效率、影响因素及其环境风险等，为建立其高效安全的应用方法提供数据支撑和理论依据。本研究的主要内容和结果如下:　　 (1)研究热处理、螯合铁、过氧化氢、碱等不同方式活化过硫酸盐对土壤中多环芳烃的氧化效果及作用机制。结果表明，60℃热活化对多环芳烃的去除率最高，达99.1％;热活化处理的氧化剂消耗量为0.45～1.38g/kg土。柠檬酸螯合铁活化系统中过硫酸盐消耗量(0.91-1.22g/kgsoil)和PAHs去除率(73.3-82.9％)均随螯合铁比例改变而变化。过氧化氢-过硫酸钠二元混合物系统和碱活化过硫酸盐系统中的氧化剂消耗量和PAHs的去除效率与对照均差异不大。过硫酸盐经活化后，对高分子量PAHs的去除率增加。电子自旋共振光谱(ESR)仪检测结果表明，热活化过硫酸盐系统中主要产生了羟自由基;过氧化氢-过硫酸钠二元混合物系统中也产生了羟自由基，强度相对较弱;碱活化过硫酸盐系统中主要为超氧自由基。活化过硫酸盐系统的氧化能力差异与活化过程中生成不同自由基有密切关系。　　 (2)利用Bench-scale试验，基于对芴的去除效率，比较银离子、亚铁离子等金属离子，柠檬酸螯合铁、EDTA螯合铁等螯合金属离子，以及零价铁对于过硫酸盐的活化效果;并通过自由基清除试验，研究柠檬酸螯合铁活化过硫酸盐系统中芴的降解动力学，探索柠檬酸螯合铁活化过硫酸盐对芴的去除机制。结果表明，除零价铁外，上述活化剂均能有效活化过硫酸盐，提高其对芴的去除效率，尤其是银离子和柠檬酸螯合铁，其活化的过硫酸盐对芴的去除效率在97％以上。柠檬酸螯合铁活化的过硫酸盐系统中芴浓度随反应时间延长而降低;添加羟自由基或超氧自由基清除剂，芴浓度下降速度有所降低;而添加羟自由基和硫酸根自由基清除剂异丙醇后，芴浓度的下降速度则明显降低。自由基清除试验表明，羟自由基、硫酸根自由基和超氧自由基均对柠檬酸螯合铁活化过硫酸盐去除PAHs起到一定作用，但以硫酸根自由基为主。　　 (3)本文通过GC-MS识别过硫酸盐处理PAHs污染土壤过程中的oxy-PAHs产生，并结合半定量方法分析其氧化分解情况。结果表明，焦化污染土壤中存在一定浓度的1，8-naphthalicanhydride(1，8-萘酐)、1-H-phenalen-1-one(1-H-菲-1-酮)、9-H-fluoren-9-one(9-H-芴-9-酮)、1-(2H)-acenaphthylenone(1-(2H)-苊烯酮）、9，10-anthracenedione(9，10-蒽醌)、benz[de]anthracene-7，12-dione(苯并蒽-7，12-二酮)等oxy-PAHs，氧化反应过程中生成1-H-菲-1-酮、9-H-芴-9-酮、1，8-萘酐等oxy-PAHs。半定量结果表明，随着反应时间的延长，土壤中原有的oxy-PAHs以及氧化过程生成的oxy-PAHs会被氧化去除，且热活化过硫酸盐对氧化PAHs的分解效果相对更好，研究表明，热活化过硫酸盐氧化PAHs污染土壤过程中因有毒反应产物而带来的二次风险较低。　　 (4)研究过硫酸盐浓度和反应时间对于PAHs去除以及产物的影响。增加过硫酸盐浓度或延长反应时间能提高对热活化过硫酸盐对芴和菲的去除效率。增加过硫酸盐浓度，芴氧化产物芴酮的产生量增加，而菲氧化产物菲二酮的产生量则先增加后减少。延长反应时间，菲二酮的产生量增加，而芴酮的产生量则先增加后减少。因此，氧化修复过程中，可以通过调节过硫酸盐浓度和反应时间，使PAHs及其生成产物的量均达到最低，从而确保不产生二次污染。　　 (5)研究热活化过硫酸盐氧化PAHs的效率同土壤有机质、污染物浓度及氧化剂浓度等参数的相关关系，并研究热活化过硫酸盐氧化PAHs过程对土壤有机质、微生物活性等的影响及其生态环境风险。结果表明，PAHs去除率与氧化剂浓度呈显著正相关。污染物浓度与有机质含量呈明显正相关，而与砂粒含量呈显著负相关。氧化后，Eh升高;有机质含量下降;酸性和中性土壤pH下降，碱性土壤pH升高;砂粒含量通常增加，粉粒含量减少，粘粒含量则不变或有少量增加。氧化反应能刺激土壤过氧化氢酶、脱氢酶活性，但过硫酸盐浓度过高会抑制微生物活性;某些土壤PAHs浓度过高也会抑制微生物活性，较高浓度过硫酸盐可解除该抑制作用。土壤呼吸速率变化因土壤类型而异。过硫酸盐氧化也能促进植物种子发芽，但超过一定范围，则会产生抑制效应;PAHs浓度过高的土壤氧化则不能刺激植物种子发芽。　　 (6)利用2-D模拟装置和Br-示踪研究过硫酸盐在非均质土体中的传输，及其同PAHs的反应。结果表明，在氧化剂注入后2天内，即能扩散到粘土层中，且过硫酸盐会不断向下迁移，进入到饱和层和地下水层中。过硫酸盐在向下迁移的过程中，会同土壤中的PAHs进行反应，从而导致过硫酸盐浓度同Br-浓度相比有所滞后。加热处理对过硫酸盐在土体中的传输有一定促进作用，且能显著提高土壤中PAHs的去除效率。