石油污染严重影响土壤的生态功能，利用分子筛材料强化热解修复石油污染盐碱土，去除土壤中总石油烃（TPH）的同时改善盐碱土理化性质，可为新疆盐碱土的污染治理提供理论依据，对保障土壤生态环境具有重要意义。

2024年10月29日，我院夏梦副教授在公共卫生、环境卫生与职业卫生1区期刊Environmental Research上发表题为“Insights into the low-temperature rapid catalytic pyrolysis and remediation mechanism of weathered petroleum-contaminated saline-alkali soil using Beta zeolite”的研究论文，揭示了Beta分子筛强化低温快速催化热解修复石油污染盐碱土的行为及机理，论文共同第一作者为硕士研究生许开豪。

该研究利用Beta分子筛作为催化剂低温快速催化热解盐碱土中的石油污染物。在Beta分子筛的作用下，热解温度250℃热处理10分钟后总石油烃（TPH）的去除率可达到81%。通过热解动力学模型分析及热解机理探究，结果表明在较低热解温度（160℃）下，TPH的去除过程以物理解吸为主，随着热解温度的升高，Beta分子筛的强酸性使大分子TPH的C-C和C-O键发生裂解和聚合，同时使回收油中碳数集中在C11-C23，有效改善了热解回收油的品质。此外，热解后盐碱土的理化性质及表征分析表明，石油烃降解后产生了无害化石墨碳沉积在土壤表面，改善土壤的持水能力和有机质；并且由于Beta分子筛的酸性作用，降低了土壤碱度，改善了盐碱土生态环境。

图1  不同加热速率下不添加Beta分子筛(a, b)和添加Beta分子筛(c, d)的石油污染土壤的TG和DTG曲线

图2 原始石油污染土壤(a)，不添加Beta分子筛热解土壤(b)，添加Beta分子筛热解土壤(c)的SEM图像，原始石油污染土壤(d)，不添加Beta分子筛热解土壤(e)，添加Beta分子筛热解土壤(f)的XPS C1s图像，热解前后土壤FT-IR图(h)，可能的反应过程示意图(i)

该研究结果为特殊土壤介质中有机污染物的治理提供了新思路，对推进干旱/半干旱地区土壤污染治理具有重要意义。

文章DOI：https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.120266