[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用Fe(Ⅱ)/CaO2修復(fù)六六六污染土壤修復(fù)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611200040.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106623405A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚靜波;沈犇;王明新;劉建國(guó);張文藝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B09C1/08
• 分類(lèi)號(hào): B09C1/08
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種利用Fe(Ⅱ)聯(lián)合過(guò)氧化鈣(CaO₂)修復(fù)六六六污染土壤的方法。

背景研究

自從我國(guó)簽訂《斯德哥爾摩公約》以后，盡管城市大批有機(jī)氯農(nóng)藥工廠被迫關(guān)閉，但是有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑(OCPs)在中國(guó)已有五十年的生產(chǎn)歷史，遺留下大量的有機(jī)氯污染場(chǎng)地，污染場(chǎng)地若不經(jīng)過(guò)妥善處理，將對(duì)環(huán)境和人體都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重危害，必須進(jìn)行修復(fù)后才能重新開(kāi)發(fā)利用。OCPs主要包括六六六、滴滴涕和六氯苯等一系列的有機(jī)氯污染物。其中六六六是一種典型的有機(jī)氯農(nóng)藥，具有難降解、高毒和高殘留等特性，其對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)有較大的危害，使得六六六污染土壤成為有機(jī)污染場(chǎng)地修復(fù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

目前有機(jī)污染場(chǎng)地常用修復(fù)方法有熱脫附、回轉(zhuǎn)窯共處置、化學(xué)氧化還原、化學(xué)淋洗和生物修復(fù)法等，熱脫附和回轉(zhuǎn)窯需要消耗大量的能源，成本大且存在二次污染；化學(xué)淋洗雖然可以將土壤上的有機(jī)氯淋洗出來(lái)，但并沒(méi)有降解有機(jī)氯，仍舊存在較大潛在風(fēng)險(xiǎn)；生物修復(fù)法雖然經(jīng)濟(jì)環(huán)保但降解周期長(zhǎng)且受環(huán)境約束較大，而化學(xué)氧化方法因其對(duì)大多數(shù)有機(jī)污染物具有較好的降解速率而得到廣泛的研究和應(yīng)用。最常用的氧化劑是由過(guò)氧化氫(H₂O₂)和Fe(Ⅱ)組成的經(jīng)典芬頓試劑，在苯系物、多環(huán)芳烴、石油等污染土壤修復(fù)中取得了較好的效果。然而，由于六六六在土壤中主要吸附于有機(jī)質(zhì)上，與芬頓試劑的接觸效率較低，導(dǎo)致芬頓試劑存在浪費(fèi)。此外，H₂O₂在土壤中很容易在土壤粘粒礦物、過(guò)渡金屬離子催化或微生物作用下產(chǎn)生無(wú)效分解，生成氧氣和水，從而漸漸失去氧化性。兩者共同作用的結(jié)果，使得采用經(jīng)典芬頓法處理六六六土壤時(shí)必然需要消耗大量的芬頓試劑才能達(dá)到預(yù)期的修復(fù)效果，其中很大一部分芬頓試劑消耗于氧化降解土壤有機(jī)質(zhì)，浪費(fèi)了大量的試劑。

解決以上問(wèn)題的關(guān)鍵是調(diào)控過(guò)氧化氫的供應(yīng)速率，使之與土壤有機(jī)氯農(nóng)藥的解吸速率同步，為氧化劑與六六六的充分接觸與反應(yīng)創(chuàng)造有利條件。CaO₂被稱(chēng)為固體H₂O₂，能在土壤環(huán)境中緩慢釋放H₂O₂，且其分解速率可以通過(guò)調(diào)控土壤的酸堿性來(lái)控制，通常酸性條件下具有較快的分解速率。Fe(Ⅱ)與CaO₂緩釋產(chǎn)生的H₂O₂組成類(lèi)芬頓試劑，F(xiàn)e(Ⅱ)催化過(guò)氧化氫生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基，可有效降解土壤中的有機(jī)污染物，并克服過(guò)氧化氫容易產(chǎn)生無(wú)效分解的問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)申請(qǐng)人多年研究，本發(fā)明公開(kāi)了一種利用Fe(Ⅱ)/CaO₂處理修復(fù)六六六污染土壤的方法，實(shí)現(xiàn)了高效快捷修復(fù)六六六污染場(chǎng)地的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用Fe(Ⅱ)/CaO₂非均相類(lèi)芬頓反應(yīng)體系修復(fù)六六六污染場(chǎng)地的方法，解決了經(jīng)典芬頓體系在土壤中消耗量大、容易發(fā)生H₂O₂無(wú)效分解等問(wèn)題。本發(fā)明工藝條件簡(jiǎn)單，操作方便快捷且不產(chǎn)生二次污染。

具體操作方案如下：把六六六污染土壤與水?dāng)嚢杌靹颍瞥梢欢ㄋ帘鹊哪酀{態(tài)土壤混合溶液，利用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至一定范圍，向泥漿態(tài)土壤中投加一定量的硫酸亞鐵和CaO₂，常溫下將反應(yīng)體系放入恒溫振蕩箱，以180r/min的轉(zhuǎn)速振蕩一段時(shí)間。處理后的土壤中六六六的降解率可達(dá)60％以上。

土壤中的六六六含量為5～50mg/kg。

所述的水土比范圍為2:1～5:1。

所述的土壤pH值范圍為2～5。

所述的硫酸亞鐵投加量為土壤質(zhì)量的0.5～2％。

所述的CaO₂投加量為土壤質(zhì)量的0.5～5％。

所述的振蕩時(shí)間為6～24h。

具體實(shí)施方法

以下通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明實(shí)施方法不限于此。

實(shí)例1和實(shí)例2利用本發(fā)明對(duì)土壤中的六六六進(jìn)行降解處理，土壤中殘留的六六六采用超聲法提取，并采用氣相色譜法進(jìn)行定量檢測(cè)分析。

實(shí)例1：