[发明专利]有机污染土壤的修复方法

说明书

本发明公开一种有机污染土壤的修复方法。所述的方法为，在有机污染土壤中掺入硫掺杂纳米碳和过硫酸盐。本发明与其他已报道的热活化、光活化、过渡金属活化、铁活化等活化过硫酸盐降解土壤中有机物的研究对比，避免了活化过硫酸盐增加的额外成本、避免活化过硫酸盐引入二次污染、避免活化过硫酸盐方法受制于pH的限制。硫掺杂纳米碳活化过硫酸盐通过吸附‑降解靶向定位降解有机污染物，具有高效性(硫掺杂纳米碳/过硫酸盐体系在达到相近有机物去除率的同时催化剂及过硫酸盐用量均低于同类体系)、低成本、易操作性、无毒性、无二次污染。并且与Fe活化过硫酸盐体系相比，硫掺杂纳米碳/过硫酸盐体系无铁泥浸出、无二价铁抑制产生等问题。

技术领域

本发明涉及一种硫掺杂纳米碳活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法，属于有机污染土壤修复领域，也属于碳材料领域。

背景技术

有机物污染已成土壤修复与治理急需解决的环境问题。常用的土壤有机物污染修复技术包括生物修复、植物修复以及化学氧化修复三大类。生物修复是指利用微生物的代谢将土壤中的有机物降解，该修复过程环境友好、成本低。但是，受制于微生物的活性易被土壤中污染物的毒性抑制、微生物在土壤中较差的迁移性以及生物修复法的运行周期较长，生物修复法难以高效且灵活处理土壤突发有机物污染。同样受制于植物生长周期长以及吸收和富集有机物需要的时间久，植物法难以满足快速治理有机污染土壤的需求。相对于生物修复与植物修复技术，化学氧化修复可快速高效应对土壤中有机物的污染，化学氧化具有周期短、工程实施灵活以及处理效果好等优点。

臭氧、过氧化氢、高锰酸钾、Fenton试剂以及过硫酸盐为常用的化学氧化试剂。臭氧工艺氧化降解土壤中有机物存在污染物与臭氧接触不充分，传质效率低等问题。高锰酸钾氧化降解土壤中有机物会使土壤结构发生变化。基于·OH自由基的过氧化氢以及Fenton高级氧化技术，能够快速并且有效处理难降解的有机污染物，然而pH适用范围窄，芬顿技术在酸性条件下才能更好发挥效果。基于自由基的高级氧化技术，能够在更宽的pH范围内(2～10)降解有机物。活化过硫酸盐产生氧化有机物已被广泛应用于环境污染修复领域。常见的活化过硫酸盐方式有热活化、光活化、过渡金属活化、铁活化等。热活化通过向土壤注入热蒸汽或者对土壤进行加热，热活化能够有效降解土壤中的有机物，但加热设备需要投入高额的成本，同时原位热活化修复也会影响附近土壤以及地下水的生态环境。在水体污染中，光活化过硫酸盐能够有效降解水中有机物。但是，光在土壤中的透光性不高限制了其活化过硫酸盐在污染土壤中的应用。过渡金属活化能高效产生但过渡金属活化会对土壤及地下水造成二次污染。得益于铁的低毒性、低成本、活化效率高，其被广泛应用于活化过硫酸盐修复有机物污染。但在碱性条件下，铁在活化过程中产生的三价铁离子会以氢氧化铁沉淀的形式浸出。酸性条件下，虽能避免三价铁的浸出，但活化过程中过量的二价铁离子会抑制的产生。

发明内容

针对上述技术的不足，为了避免活化过硫酸盐增加的额外成本、避免活化过硫酸盐引入二次污染、避免活化过硫酸盐方法受制于pH的限制，同时通过吸附-降解靶向定位作用高效降低土壤中的有机物，本发明提供了一种有机物污染土壤的修复方法。

为达到上述目的，本发明有机污染土壤的修复方法，所述的方法为，在有机污染土壤中掺入硫掺杂纳米碳和过硫酸盐。

其中，所述的方法具体为：在预定量的过硫酸盐溶液中加入预定量的硫掺杂纳米碳，搅拌均匀后制成修复剂；将修复剂稀释后加入到待修复土壤中。

优选的，过硫酸盐与土壤中有机质的质量浓度比为0.5:1～100:1，较佳的，过硫酸盐与土壤中有机质的质量浓度比为1:1～20:1。

优选的，所述的过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或多种的混合。

优选的，每千克待修复土壤中，硫掺杂纳米碳的投加量为100mg/kg土壤～5000mg/kg土壤。优选200mg/kg土壤～500mg/kg土壤，最优选300mg/kg土壤。