[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

说明书

本发明公开了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。该方法包括：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，处理地下水中持久性卤代烃；缓释复合修复药剂制备方法：1)制备菌液饱和黑炭；2)制备含刺槐豆胶和有机碳源的胶状溶液A；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；4)交联反应；5)延时交联反应。该修复方法利用黑炭良好的吸附性能、纳米级零价金属高效的化学还原性和功能微生物的异化铁还原脱卤能力，能达到对持久性卤代烃污染地下水的物理、化学和生物协同强化修复效果，并具有作用周期长、结构稳定、成本低廉及环境友好等优势。

技术领域

本发明属于污染地下水修复技术领域，涉及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。

背景技术

持久性卤代烃(PHHs，如有机氯农药、多氯联苯、多溴联苯醚等)被广泛应用于机械制造、电子元件清洗、化学化工和农业种植等过程中，具有“三致”(致癌、致畸、致突变)效应、难降解性、易迁移性和生物富集性，其一旦进入地下水环境，会对生态系统和人类健康造成严重危害。鉴于持久性卤代烃污染的广泛性和强危害性，该类污染物的控制和处理技术已成为环境治理领域的研究热点。

目前，常用于持久性卤代烃污染地下水修复的技术有投加具有吸附能力的多孔隙介质、具有化学还原能力的零价金属、促进土著微生物还原能力的有机碳源等物理、化学、生物方式，但这些方法都有其相应的局限性。如多孔隙介质只是将污染物进行简单富集和迁移，无法彻底去除；零价金属的作用时效短，易产生二次污染且会团聚氧化，导致反应活性下降；投加有机碳源处理方式的周期长，碳源释放量不易控制，处理效果不稳定。

近几年来，一些学者开始关注物理、化学、生物多方面联合处理污染物的技术，研究多种组分复合修复药剂的制备，以期弥补单一技术手段中存在的问题，达到协同作用，提高污染物的处理效果。这些研究中复合药剂的制备方法一般有：将零价金属、有机碳源、多孔隙介质、脱卤菌等有效组分进行简单混合，但有效组分间的有机结合较弱，协同强化作用不显著；用聚乙烯醇等包埋剂将有效组分物理包埋固定，但常用包埋剂存在机械强度差、缓释控能力弱、易造成二次污染等缺点，从而降低了复合材料的稳定性、有效性和实际应用性。

黑炭是生物质炭的一类，其具有丰富的孔隙结构，对有机污染物有很强的表面吸附作用，可作为一种环境友好的天然吸附材料，并且是负载菌株的有效载体。刺槐豆胶是刺槐树种子加工而成的植物子胶，其内部的羧基结构可通过二价阳离子(如Ca²⁺、Mg²⁺)的静电作用交联聚集形成凝胶微球，且其机械强度高、传质性能强、环境友好、抗酸碱和酶分解、价格低廉，是一种理想的新型药物缓释包埋剂。Shewanella菌(希瓦氏菌)是自然界中一类广泛存在的异化铁还原菌，能以Fe(III)为末端电子受体，通过酶促反应在细胞外将Fe(III)还原为Fe(II)，在此过程中微生物获得能量促进细胞生长。同时，最近的研究显示Shewanella菌在还原铁的过程中还能进一步脱氯降解四氯化碳等卤代烃。但目前利用黑炭作为吸附剂和载体，负载具有异化铁还原脱卤能力的微生物，并以刺槐豆胶作为包埋剂，制备适用于持久性卤代烃污染地下水的长效复合修复药剂还未见报道。

发明内容：

本发明的目的在于：针对目前地下水中持久性卤代烃污染严重，现有的修复药剂去除效果不佳、作用时效短、稳定性差、易对环境造成二次污染等问题，提供了一种具有长效强化修复效果的用缓释复合修复药剂处理地下水中持久性卤代烃的方法。

本发明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如下：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