[发明专利]磺化石墨烯在修复多环芳烃污染土壤中的应用

说明书

技术领域

本发明属于环境保护中的土壤污染治理领域，公开了一种磺化石墨烯在修复多环芳烃污 染土壤中的应用。

背景技术

多环芳烃是土壤环境中一类常见的持久性有机污染物，因其热稳定性好、疏水性强，可 长期吸附于土壤颗粒中而难以降解。近年来，随着我国城市化进程的加快，许多位于城区的 焦化厂已停产搬迁，搬迁后所遗留的土壤污染问题及场地再利用问题日渐凸显，修复多环芳 烃污染土壤已成为焦化类场地亟待解决的难题。在污染场地土壤修复技术中，土壤异位淋洗 技术具有效果好、周期短和成本低等特点，被广泛运用于实际的场地修复。而此技术运用的 关键往往是针对特定污染场地土壤，筛选出环境友好的特殊淋洗剂，以及运用相关物理强化 增效手段，达到对污染物的高效去除。石墨烯(graphene)是当前研究最热的碳纳米材料， 它是一种由碳原子以sp2杂化轨道构成的二维层状的新型碳纳米材料。由于它具有高的比表面 积、优异的导热性能、优良的导电率和易改性的表面化学等特性，在能源、材料等领域具有 广阔的应用前景。鉴于磺酸基团的高亲水性,对石墨烯进行磺化处理,不仅可以提高其分散性, 还可以保留其原有性质,使之更有利于在水溶液或有机溶液体系中表现出优良的物理化学性 质，所以磺化已经成为石墨烯改性的研究热点之一。目前有关磺化石墨烯在PAHs污染土壤修 复方面的研究尚未见报道。由此，研发污染土壤PAHs的磺化石墨烯淋洗修复技术具有重要的 现实意义。

针对当前PAHs污染土壤的淋洗修复与磺化石墨烯的环境应用等问题，本发明为PAHs污染 土壤探索出一种新型的纳米淋洗修复剂以及淋洗修复方法。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是针对PAHs污染土壤的淋洗修复以及磺化石墨烯(SGO) 的环境应用研究热点，提供一种磺化石墨烯在修复多环芳烃污染土壤中的应用，为高效淋洗 修复PAHs污染土壤提供材料和技术支撑。

技术方案：磺化石墨烯在修复多环芳烃污染土壤中的应用。

磺化石墨烯在修复多环芳烃污染土壤中的应用，步骤如下：(1)按土液比2g:(10～40) mL，向土壤中加入磺化石墨烯淋洗液，置于离心管中；(2)超声波强化30分钟后，置于振 荡机上，室温150rpm振荡淋洗24h；(3)振荡完毕后离心弃去上清液完成修复。

上述磺化石墨烯的浓度为4000mg/kg。

上述土液比为1:10。

上述淋洗次数为4次。

一种多环芳烃污染土壤纳米淋洗修复剂，有效成分为磺化石墨烯。

上述修复剂中磺化石墨烯的浓度为10wt.％。

有益效果：本发明利用磺化石墨烯能够有效的去除污染土壤中的PAHs，使PAHs去除率高 达84％以上。在同等淋洗条件下(淋洗液浓度、土液比、淋洗次数等)，SGO淋洗污染土壤PAHs 的去除率分别是甲基-β-环糊精(甲基-β-MCD)和聚山梨酯(TW80)淋洗去除率的150％和200％ 以上。

附图说明

图1为控制其他因素相同，不同处理单因素下(淋洗液浓度、液土比、淋洗次数)，PAHs 去除率的变化，其中1a为淋洗液浓度因素变化条件下的PAHs去除率的变化，1b为液土比因 素变化条件下的PAHs去除率的变化，1c为淋洗次数因素变化条件下的PAHs去除率的变化。

图2不同淋洗剂对污染土壤中PAHs去除率的比较。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用 于说明本发明而不限于限制本发明的范围。文中所述土液比、液土比或水土比， 均为质量体积比，其中土的单位是g，液体(水)的单位是mL。

实施例1

供试土壤采自北京市某焦化厂，风干后研磨过60m筛备用。土壤基本理化性质：pH为 6.2；土壤有机质为22.3g/kg；土壤粘粒、沙粒、粉粒占比分别为36.9wt.％、9.8wt.％、53.3wt.％。 16种EPA优先控制PAHs总含量为31.99mg/kg，PAHs污染严重并且危害高。