[发明专利]一种利用纳米零价铁/高铁酸钾联合修复有机氯污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染场地修复技术领域，具体涉及一种利用纳米零价铁和高铁酸钾联合降解土壤中有机氯的方法。

背景研究

有机氯农药(OCPs)如六六六、滴滴涕、六氯苯和七氯等是一类重要的难降解有机污染物。由于其高残留性、高生态毒性和强生物残留性受到世界的广泛关注，并被列入《斯德哥尔摩公约》的首批控制的12种污染物。有机氯易因其脂溶性强，疏水性强易吸附在土壤和河流的沉积物上。目前针对有机氯已有的降解方法包括气提法、焚烧法、固化/稳定化、生物降解、化学氧化、化学还原和化学淋洗等。气提法虽然方便快捷，但是仅适用有机氯中易挥发污染物，焚烧法是一种原始的降解方法，但可能造成二次污染；生物降解修复周期漫长受环境影响较大；化学淋洗并不能完全降解土壤中有机氯；因此化学氧化法因其对有机污染物降解速率快且较为彻底而在环保领域得到了广泛的研究。

化学氧化法中常用氧化剂包括芬顿试剂、臭氧、高锰酸钾、过硫酸盐、高铁酸盐等。其中高铁酸盐中的Fe(Ⅵ)具有很强的氧化性，且高铁酸盐的分解产物主要是Fe(Ⅲ)，无二次污染，因此是一种良好的环保型氧化剂。

然而，大多数氧化剂对有机氯污染物的脱氯降解能力较差，而化学还原技术对有机氯污染物的脱氯还原能力较强，但还原速率较慢，且降解不彻底，易产生有毒的中间产物。如今较多学者采用纳米零价铁作为土壤有机氯脱氯还原剂，能够有效地对土壤中的有机氯进行还原脱氯，现已被广泛应用于污水及土壤有机氯污染场地修复。

结合以上分析，通过先采用化学还原方法对有机氯污染物进行脱氯还原，可降解一部分有机氯污染物，高铁酸钾中的Fe(Ⅵ)对有机氯的脱氯还原产物进一步氧化降解，则有望实现对有机氯污染物的快速彻底降解。

本发明申请人在多年研究的基础上，公开了一种利用纳米零价铁联合高铁酸钾降解土壤中有机氯的方法，实现了对有机氯污染土壤的高效快速修复。

发明内容

本发明提供了一种利用纳米零价铁联合高铁酸钾修复土壤中有机氯的方法，可广泛应用于土壤中有机氯农药的降解，如六六六、滴滴涕和六氯苯。

本发明具体方案如下：

通过向一定pH和液固比的有机氯污染土壤中投加一定量的纳米零价铁和高铁酸钾，常温下放入恒温振荡器，振荡6～24h，处理后的土壤有机氯降解率可达70％以上。

所述的土壤中有机氯含量为5～50mg/kg。

所述的pH处于2～5。

所述的泥浆态水土比为2:1～10:1。

所述的纳米零价铁和高铁酸钾投加量为反应体系中有机氯摩尔数的10～500倍。

所述的恒温振荡箱转速为180r/min。

本发明中纳米零价铁作用是对土壤中的有机氯进行脱氯还原。

本发明中高铁酸钾的作用是对土壤中的有机氯及其中间产物进行氧化降解。

本发明与其他技术相比，最显著的特点在于采用了纳米零价铁联合高铁酸钾降解土壤中的有机氯，并确定了最佳的降解配方。

具体实施方式

以下结合具体实例对本发明进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

实例1和实例2中利用纳米零价铁联合高铁酸钾对六六六污染土壤进行处理，其中，土壤中残留的六六六通过气相色谱仪进行定量检测。

实例1:

配制六氯苯含量为50mg/kg的土壤30克，均分装入三个锥形瓶中a、b、c中，同时加入50mL水，形成泥浆态土壤混合液。利用盐酸和氢氧化钠调节体系pH为3，向土壤混合液a中投加48mg纳米零价铁和170mg高铁酸钾；向泥浆态土壤混合液中只投加48mg纳米零价铁；向泥浆态土壤混合液中只投加170mg高铁酸钾。常温下，均放入恒温振荡箱中以180r/min振荡24h。反应结束后，分别加入适量异丙醇猝灭反应，利用超声法提取土壤中的六氯苯，并利用气相色谱定量检测六氯苯含量。结果表明，反应体系a土壤中六氯苯的降解率为70％，反应体系b中土壤中六氯苯的降解率为26％，反应体系c中土壤六氯苯的降解率为49％。

实例2: