[发明专利]零价铁联合土著微生物原位修复有机氯污染土壤的方法

说明书

本发明公开了一种零价铁联合土著微生物原位修复有机氯污染土壤的方法，包括：在有机氯污染场地内及地下水流向下游建设监测井，并在有机氯污染场地内建设注入井或进场原位注入设备；将烷基糖苷与大豆油和水制备乳化大豆油备用；在乳化大豆油中加入纳米零价铁，并搅拌形成纳米零价铁浆液备用；将电子供体、氮磷营养、硫酸盐还原抑制剂和产甲烷抑制剂配置为混合抑制溶液备用；将纳米零价铁浆液和混合抑制溶液间隔注入有机氯污染场地的地下；通过监测井采样对有机氯污染场地的污染物参数进行持续监测。通过本发明的技术方案，充分发挥化学还原与土著微生物降解有机氯污染物的优势，有效实现了有机氯污染土壤的彻底修复。

技术领域

本发明涉及污染修复技术领域，尤其涉及一种零价铁联合土著微生物原位修复有机氯污染土壤的方法。

背景技术

有机氯(Organochlorines)是一类典型的环境污染物，它们通常具有较高的化学稳定性(半衰期长)、亲脂憎水性、生物富集性、生物毒性等特征。土壤中有机氯污染物主要包括氯代脂肪烃、氯代芳香烃、氯代烃、有机氯农药等。这些污染物主要来源于化工行业废溶剂，农药生产废原料，化工农药生产过程中的跑、冒、滴、漏等。我国《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)公布的85种污染项目中，有机氯占了46种；我国《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)公布的农用地土壤污染风险筛选污染物其他项目中，明确了六六六总量和滴滴涕总量的风险筛选值。研究表明有机氯对生物具有很强的致癌、致畸、致突变作用，大部分有机氯污染物属于内分泌干扰物或潜在的内分泌干扰物。由于有机氯污染物难以自然降解，可在环境中长期稳定存在，若不能有效修复处理，将会对人类的健康乃至生存造成严重的威胁。

目前，针对有机氯污染土壤的修复方法主要有物理法、热脱附法、高级氧化、化学还原、生物法等。物理法主要通过客土、填埋等手段，将有机氯污染土壤转移填埋至地下，并不能彻底消除污染物，其环境风险依然存在。热脱附是通过原位或异位加热污染土壤，通过升温至污染物沸点以上，将土壤中的有机氯脱附出来再收集处理的一种修复方法；其修复效果好，修复彻底，但热脱附设备的基建投入大、运行能耗高，修复成本大，在一些小型有机氯污染场地很难实施。高级氧化法是通过向土壤中投加氧化剂氧化降解污染物的一种修复方法；但由于有机氯污染物上含氯基团具有强吸电子能力，对有机氯污染物的降解直接采用高级氧化方法的效率并不高。

化学还原法是通过向土壤中投加还原剂，通过化学还原作用使有机氯污染物中的含氯基团脱除的一种修复方法。零价铁是一种具有较强还原性质的活性物质，可以还原有机氯污染物，降低有机氯污染土壤的生物毒性，生成可生物降解性能更高的中间产物；并且在零价铁还原污染物的同时，自身可以被氧化为具有较大比表面积的铁氧化物，这些铁氧化物在厌氧条件下同样具有一定的还原活性，且对有机污染物有较强的吸附作用，吸附在其表面的有机氯污染物及其还原中间产物可以被进一步分解。虽然化学还原对有机氯污染物具有较好的还原脱氯作用，可以将有机氯污染物中的含氯基团脱除，有效降低土壤的生物毒性，但脱氯后的中间体依然残留在土壤中，修复并不彻底。

生物法指的是利用微生物降解有机氯污染物的一种修复方法；在有氧条件下，微生物以有机氯污染物为电子供体，将电子转移给氧气等电子受体，并将有机氯污染物分解成二氧化碳、水和氯；在厌氧条件下，微生物以一些食物源作为电子供体，以有机氯污染物为电子受体，开始氢取代氯的还原过程，将有机氯污染物中的含氯基团逐渐脱除，生成烯烃、烷烃等对环境无害的物质。但生物法修复有机氯污染土壤存在一定的问题，在厌氧条件下，随着多氯代有机污染物中的含氯基团被氢逐个取代，反应速率会降低，低氯代的中间产物会在环境中累积，对环境的危害有增无减；在好氧条件下，只有低氯代有机污染物可以被微生物作为电子供体直接代谢分解成水和二氧化碳，多氯代有机污染物只能通过微生物共代谢逐步降解，但微生物的共代谢要消耗大量的电子供体，且代谢速率极慢。

发明内容