[发明专利]一种原位构建骨炭催化Fe(OH)2

说明书

本发明涉及环境治理技术领域，特别涉及一种原位构建骨炭催化Fe(OH)₂去除氯代烃的环境修复方法。本发明将骨炭悬浮液、二价铁盐溶液和碱溶液灌注到目标污染场地，或将骨炭悬浮液、二价铁盐溶液和碱溶液混合得到骨炭催化Fe(OH)₂复合修复材料后将其灌注到目标污染场地，原位构建骨炭催化Fe(OH)₂反应体系，进行原位修复。该方法利用骨炭催化Fe(OH)₂反应体系对土壤和地下水中的氯代烃进行还原脱氯降解，修复体系简单有效，氯代烃能够迅速被脱氯降解，去除效率高；用于原位修复，其传质效果好，对于施用方法没有特别的限制，易于实现，同时反应过程受温度和pH影响较小，适用范围广，因而具有更高的推广价值。

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，特别涉及一种原位构建骨炭催化Fe(OH)₂去除氯代烃的环境修复方法。

背景技术

随着城市化进程的加速，许多原本位于城区的化工企业被迫从城市中心地带迁出，从而遗留了大量的污染场地，而土壤和地下水污染中有机污染的问题较为突出。其中，三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)等氯代烃类有机物，在各地污染场地的地下水和土壤中被频繁检出。这类污染物大部分具有潜在的“三致”(致癌、致畸、致突变)危害。氯代溶剂水溶性小，迁移距离大，加剧了地下水与土壤受污染的程度，使得治理修复非常困难。土壤和地下水中氯代烃污染治理已成为全球地下水和土壤研究领域的热点和难点问题。

在土壤和地下水中有机污染物的去除中，原位化学还原法是近年来发展较快的修复方法。原位化学还原法指的是利用还原性材料，如纳米零价铁、硫化纳米零价铁和绿锈等的还原作用，将氯代有机污染物中的氯还原为氯离子，以逐步脱氯，最后实现污染物的降解。但是，纳米材料易团聚、易氧化失活。另外硫化纳米零价铁和绿锈在制作工艺上较复杂，在一定程度上限制了这些铁基材料的大规模应用。而另一种含铁材料Fe(OH)₂合成工艺简单，成本低廉。但是单独的Fe(OH)₂化学还原活性低，对氯乙烯起不到降解作用。

骨炭作为一种廉价的生物炭，具有表面积高、孔隙发达、易于改性和较高的电子传递性能。用骨炭来催化铁基材料降解氯代烃，能够增强污染物与铁材料之间的电子转移，对有机物的去除效率有进一步提升。将骨炭和铁基材料结合，将为土壤和地下水修复提供一种经济、高效的化学还原修复体系。

另外，由于地下水环境介质复杂，在原位化学还原修复中，所注射的药剂/ 材料需要克服在含水层中传质困难的问题。因此，调控材料的尺寸和流体力学性质，优化药剂的注射策略，将有利于提高原位化学还原的修复效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的目的在于提供一种原位构建骨炭催化Fe(OH)₂去除氯代烃的环境修复方法，该方法可实现土壤和地下水中有机污染物的高效处置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种原位构建骨炭催化Fe(OH)₂去除氯代烃的环境修复方法，包含如下步骤：

将骨炭悬浮液、二价铁盐溶液和碱溶液灌注到目标污染场地，原位构建骨炭催化Fe(OH)₂反应体系，进行原位修复；

或将骨炭悬浮液、二价铁盐溶液和碱溶液混合，得到骨炭催化Fe(OH)₂复合修复材料；将催化修复材料灌注到目标污染场地，原位构建骨炭催化Fe(OH)₂反应体系，进行原位修复；

所述的骨炭由动物骨骼废料粉碎、厌氧热解后获得；

所述的厌氧热解的条件优选为在N₂氛围下300～1000℃厌氧热解1～3h；

所述的骨炭还可根据实际场地条件进行优化处理，然后再与水混合(例如：可通过超声混合)，得到骨炭悬浮液；