[发明专利]一种用缓释复合修复药剂处理地下水中持久性卤代烃的方法

权利要求书

1.一种用缓释复合修复药剂处理地下水中持久性卤代烃的方法，其特征在于，使用缓释复合修复药剂，采用地下水异位多相抽提联用法或地下水原位可渗透性反应带法，处理地下水中的持久性卤代烃；所述的持久性卤代烃包括有机氯农药、多氯联苯、多溴联苯醚，以及它们的降解中间产物；

所述的缓释复合修复药剂按以下方法步骤制备得到：

(一)细菌种子液制备及原料预处理

细菌种子液制备：按每升生理盐水加0.1-1.0g微生物冻干粉末的加量，将微生物冻干粉末加入到质量浓度为0.8-1.0％的生理盐水中进行溶解，制得细菌浓度为0.1-1.0mg/mL的细菌种子液；所述微生物冻干粉末为异化铁还原菌的冻干粉末；所述异化铁还原菌是一种具有异化铁还原脱卤能力的细菌；所述具有异化铁还原脱卤能力的细菌即异化铁还原菌为希瓦氏菌；所述希瓦氏菌为Shewanella putrefaciens CN32、Shewanellapiezotolerans WP3或Shewanella oneidensis MR-1；

黑炭预处理：黑炭先用质量浓度为1.0-5.0％的HCl溶液浸泡12-24h，去离子水洗净；再用浓度为10-20g/L的NaOH浸泡12-24h，去离子水洗净；最后用质量浓度为0.8-1.0％的生理盐水浸泡12-24h后，置于120-125℃湿热灭菌锅内灭菌15-30min，烘干备用；

纳米级零价金属预处理：将10-100nm的零价金属粉末置于质量浓度为0.1-2.0％的HCl溶液中，酸化5-15min，取出后用去离子水冲洗至pH值为7-8，放置在厌氧箱内风干备用；所述纳米级零价金属为纳米零价铁、纳米零价锌或纳米零价铝；

(二)缓释复合修复药剂的制备：

1)制备菌液饱和黑炭：按每升细菌种子液加10.0-1000.0g黑炭的加量，将预处理好的黑炭加入已经制备好的细菌浓度为0.1-1.0mg/mL的细菌种子液中，将上述混合悬浊液置于振荡培养箱中100-200r/min振荡6-12h，滤去溶液后将固体物质25-35℃无氧风干，最终制得所需要的菌液饱和黑炭；其中，黑炭对菌液的饱和吸附量为2.0×10⁶-4.0×10⁹cfu/g；

2)制备含刺槐豆胶和有机碳源的胶状溶液A：按每100mL水加0.5-4.5g刺槐豆胶和1.5-3.5g有机碳源的加量，将刺槐豆胶和有机碳源加入到除氧去离子水中，置于加热器上加热至60-80℃，并用机械搅拌机100-250r/min持续搅拌，直至刺槐豆胶完全溶解并混匀，冷却至25-50℃，得到含刺槐豆胶和有机碳源的胶状溶液A；所述有机碳源为低分子有机酸，或为单糖或二聚糖；

3)制备含刺槐豆胶、有机碳源、纳米级零价金属和菌液饱和黑炭的胶状悬浊液B：按每100mL水加0.5-2.0g纳米级零价金属和2.0-8.0g菌液饱和黑炭的加量，向步骤2)得到的胶状溶液A中加入预处理好的纳米级零价金属粉末和步骤1)制得的菌液饱和黑炭，并用机械搅拌机100-250r/min持续搅拌，直至纳米级零价金属粉末与菌液饱和黑炭完全混匀，得到含刺槐豆胶、有机碳源、纳米级零价金属和菌液饱和黑炭的胶状悬浊液B待用；该胶状悬浊液B中，菌液饱和黑炭的质量百分含量为2.0-8.0％，刺槐豆胶的质量百分含量为0.5-4.5％，纳米级零价金属的质量百分含量为0.5-2.0％，有机碳源的质量百分含量为1.5-3.5％；

4)交联反应：利用蠕动泵，泵出口软管处接2-8号医用注射器针头，将步骤3中得到的胶状悬浊液B以3-7mL/min的速度滴入到含1.5-4.5％质量含量的CaCl₂的饱和硼酸溶液中，并置于机械搅拌器室温150-250r/min搅拌交联反应2-6h，然后将交联液放置于2-6℃冰箱内加固6-24h；

5)延时交联反应：将步骤4)中加固后的交联液过滤，得到的凝胶微球转移至质量浓度为0.5-1.0％的Na₂SO₄溶液中延时交联反应2-6h，滤去Na₂SO₄溶液，所得微球用质量浓度为0.8-1.0％的生理盐水清洗2-3遍，室温自然风干，得到一种用于处理地下水中持久性卤代烃的缓释复合修复药剂，并置于厌氧环境中保存备用；所述缓释复合修复药剂的粒径为0.5-2.0mm；

采用地下水原位可渗透性反应带法：在地下含水层的污染中心附近，构建数条由含修复药剂的修复井组成的可渗透性反应带，使污染物与修复药剂充分接触，达到原位长效去除地下水中持久性卤代烃的目的；其中，修复药剂投加量为污染含水层介质重量的0.1-2.0％，将装有修复药剂的可渗透性PVC筛管安装于口径10-50cm的修复井中，筛管安装深度与含水层的污染深度一致，为6-12m，可渗透性反应带中的修复井沿垂直地下水流向横向等间距布设，各修复井间的间隔为0.5-3.0m，横向布井范围即反应带长度不得小于污染带的长度，多条可渗透性反应带沿地下水流向纵向分布，每条反应带间隔为5-15m，反应带数量不得少于3条；修复药剂的处理周期为25-550d。