[发明专利]一种原位修复药剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种原位修复药剂及其制备方法和应用，涉及环境污染修复技术领域。本发明提供的原位修复药剂，包括改性黑云母负载纳米零价锌、改性锂皂石负载纳米零价锌、淀粉和食用油；所述改性黑云母负载纳米零价锌中纳米零价锌负载于改性黑云母的中间层；所述改性黑云母由烷基取代溴化铵、偶氮二异丁腈、甲基丙烯酸甲酯和正辛醇对黑云母改性得到；所述改性锂皂石负载纳米零价锌中纳米零价锌负载于改性锂皂石的中间层；所述改性锂皂石的由烷基取代溴化铵、偶氮二异丁腈、丙烯酸‑2‑乙基己酯和正辛醇对锂皂石改性得到。本发明提供的原位修复药剂分散性好，实现了对吸附态和自由态卤代有机污染物的高效降解，还为土壤中的微生物反应提供营养元素。

技术领域

本发明涉及环境污染修复技术领域，具体涉及一种原位修复药剂及其制备方法和应用。

背景技术

卤代有机污染物是一类常见的土壤污染物，通常包括有机氯溶剂、石油烃类及其衍生物等，它们容易在化工产品的运输、储存和使用过程中发生泄漏而进入到土壤中。除却不易溶于水外还由于难生物降解的特点，可以在地下环境中存留数十年之久，对人体健康与生态环境造成持续潜在危害。

包气带是指地面以下潜水面以上的地带，土壤空隙中没有被水充满，包含有空气，其中水主要存在的形式是气态水、吸附水和毛细管水。污染物进入地下环境首先要经过的就是包气带，因此其对整体土壤环境包括地下水污染过程也起着重要作用。受地质特征共同影响，包气带中卤代有机污染物主要以土壤吸附态为主，挥发态、残留态和自由态等多相态形式共存，加之污染物的卤代饱和度各不相同，常见修复技术如高级氧化、土壤气相抽提、植物/微生物修复等难以完善地对其进行处理。

纳米材料是指空间三维中至少有一维处于纳米尺度范围或以其作为基本单元构成的材料。因其介于宏观的常规细粉和微观的原子团簇之间的过渡介观区域，故呈现出一些独特的性质，其中一个重要的特性是表面效应。表面效应指纳米粒子表面原子与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的改变。研究表明，随粒子直径减小，表面原子占总原子的百分数急剧增加；同时，纳米粒子的表面积及表面能也迅速增大。由此可见，基于纳米零价锌的修复材料在污染控制领域显示了极大潜力。

然而，纳米材料在处理污染物过程中存在的主要问题为：巨大的表面能会使颗粒间发生团聚，从而影响了它的还原能力、使用寿命和在多孔介质中的迁移能力(参见T.Phenrat,T.C.Long,G.V.Lowry,B.Veronsi.Partial oxidation(aging)and surfacemodification decrease the toxicity of nanosized zerovalent iron.EnvironmentalScience and Technology,2009,43:195-200.)。因此，采用合适的载体材料和负载方法，制备性能稳定、反应活性高的负载纳米材料是解决该问题的发展方向之一。例如，将纳米零价铁负载于改性后的有机膨润土上，对硝基苯去除能力远比相同含量的纳米零价铁和有机膨润土对硝基苯的去除能量强(参见：胡六江,李益民.有机膨润土负载纳米铁去除废水中硝基苯.环境科学学报,2008,28(6):1107-1112.)。然而，现有的负载型纳米零价铁不能实现兼顾吸附态和自由态卤代有机污染物的降解。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种原位修复药剂及其制备方法和应用，本发明提供的原位修复药剂能够同时实现吸附态和自由态卤代有机污染物的高效降解。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种原位修复药剂，包括改性黑云母负载纳米零价锌、改性锂皂石负载纳米零价锌、淀粉和食用油；

所述改性黑云母负载纳米零价锌、改性锂皂石负载纳米零价锌和淀粉的总质量与所述食用油的体积的比为400～600g：1L；