[發明專利]一種修復有機污染土壤及地下水的氧化劑及方法

在審

• 申請號: 201410713218.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104492025A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 祝欣;龍濤;林玉鎖;王磊;陳檣
• 申請（專利權）人: 環境保護部南京環境科學研究所
• 主分類號: A62D3/38
• 分類號: A62D3/38;B09C1/08;C02F1/72
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及環境保護中的土壤/地下水污染治理領域，更具體的說是涉及修復有機污染土壤的氧化劑及修復有機污染土壤/地下水的方法。

背景技術

隨著我國城市化進程的快速推進，各個城市普遍采取“退二進三”的戰略進行產業結構和城市布局的調整，大量的農藥廠、化工廠關閉或搬遷，在城市周邊遺留的大量污染場地正面臨著二次開發。這些場地很多涉及高濃度高風險有機污染，對人居環境安全構成了嚴重的威脅，迫切需要對這些污染場地的土壤及地下水進行修復。化學氧化修復技術具有高效、低成本、環境友好的特點，能有效處理多種有機污染物形成的復合污染，非常適合我國污染土壤與地下水修復的需要。常用的氧化劑包括芬頓試劑、高錳酸鉀、臭氧、過硫酸鹽等。其中活化過硫酸鈉是環境修復領域中的一種新型氧化藥劑，具有高穩定性、高水溶性(常溫下595g/L)、無異味的特點，在較大的pH值區間內都具有較強的氧化能力。活化過硫酸鈉適宜處理的氯代有機污染物包括氯代烷烴、氯代芳烴、以及部分含氯農藥。相對于芬頓試劑、高錳酸鉀等傳統氧化藥劑，活化過硫酸鈉對土壤有機質、土著微生物群落的破壞較低，有利于修復后土壤生態環境功能的恢復。

目前國際上對活化過硫酸鈉修復污染土壤/地下水的研究和應用依然處于探索階段，結合實際污染土壤/地下水的應用研究還比較有限，國內利用活化過硫酸鈉處理污染土壤的研究也還處于起步階段。過硫酸鈉的活化方式包括熱活化、亞鐵活化、堿活化、雙氧水活化等。熱活化作為效果最佳的活化方式，因相對較高的成本使其工程運用受限；亞鐵活化成本較低，針對大部分有機污染物均有較佳的氧化效果，但對部分水溶性極差、結構穩定的有機物氧化效率不高；堿活化對土壤性質影響較大；雙氧水活化亦存在對部分有機污染物氧化效率不高的問題。為了彌補活化方式的不足，將活化方進行組合對過硫酸鈉進行活化，氧化處理有機污染土壤/地下水。

對活化方法進行適當的組合可以達到增強過硫酸鈉氧化能力的效果。但多種活化方式的簡單疊加并不能保證氧化效果的提高，有的情況下還可能起到抑制反應的作用，例如亞鐵離子在堿性條件下易形成沉淀析出溶液，因此亞鐵活化和堿活化不宜組合使用。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

針對現有有機污染土壤/地下水存在復合污染、修復過程易造成二次污染的問題，本發明提供了修復有機污染土壤的組合活化氧化劑及方法，將其用于有機污染土壤/地下水的修復，可解決土壤/地下水的復合污染問題，使得修復效果好，修復后環境風險低。

2.技術方案

反應原理：反應中亞鐵離子、雙氧水以及反應釋放的熱量都能對過硫酸鈉起到活化效果。將亞鐵與過硫酸鈉先進行混合，可激發產生硫酸根自由基，繼續加入雙氧水，可以引發自由基鏈式反應，促進羥基自由基和硫酸根自由基的生成，可有效提高自由基反應的強度，有利于復雜環境污染物的快速降解。亞鐵+雙氧水+過硫酸鈉組合活化藥劑，具有安全、穩定的特性。

一種修復有機污染土壤/地下水的氧化劑，其組分為過硫酸鈉、硫酸亞鐵和雙氧水。

上述氧化劑時在使用時將過硫酸鈉、硫酸亞鐵和雙氧水分別加入或者一次性投入。

組分中的的劑量為使用時溶液中過硫酸鈉溶液后含量為5g/L，硫酸亞鐵濃度為100mg/L；雙氧水活化組劑量為體積百分比含量為2.5％。

修復有機污染土壤/地下水的氧化劑，其組成包括過硫酸鈉，其還包括硫酸亞鐵、雙氧水。

上述的修復有機污染土壤/地下水方法，步驟包括：

(1)測定污染的土壤/地下水中有機污染物的含量；

(2)取污染土壤/地下水裝入密閉容器中；

(3)加入活化劑硫酸亞鐵或硫酸亞鐵絡合物，使亞鐵離子的濃度為20～200mg/L；

(4)加入過硫酸鈉溶劑，使過硫酸鈉的濃度為5～50g/L；

(5)加入活化劑體積比30％雙氧水，加入量控制為2％～20％(體積比)；

(6)加入適量去離子水，混勻后反應6-48h。

3.有益效果

本發明提供了修復有機污染土壤/地下水的氧化劑及方法，相對于現有技術，具有以下優點：(1)體系中的硫酸亞鐵、雙氧水來源廣，獲取易，成本低；(2)與單純雙氧水活化過硫酸鈉相比，減少了雙氧水的用量，修復安全性更好；(3)聯合使用硫酸亞鐵和雙氧水為活化劑，相比單一活化劑活化過硫酸鈉，氧化效果更好，適用污染范圍更廣。

具體實施方式

以下通過實施例進一步說明本發明的實施應用。

實施例1