[发明专利]一种利用磁性木质素水凝胶活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法

说明书

本发明公开一种利用磁性木质素水凝胶活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法，属于环境有机污染物降解技术领域。本发明以纳米零价铁镍双金属作为磁源，与木质素水凝胶混合制备出一种磁性木质素水凝胶，用于活化过硫酸盐修复有机污染土壤，其中，对土壤中双酚A的去除率可达88％以上。本发明的反应条件在常温常压下即可进行，对土壤中的有机污染物降解效果好，对环境友好。所应用的磁性木质素水凝胶不会产生二次污染，同时不需要提供光、电、热、超声等额外的能量，节约能源，且其抗氧化能力强，长时间暴露于空气中，仍可保留其高效的催化性能，操作简便，易于推广。因此，在有机污染土壤修复领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于环境有机污染物降解技术领域，具体涉及一种利用磁性木质素水凝胶活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法。

背景技术

随着工农业的发展、污水回田灌溉工程的推广等，使得有机污染土壤面积越来越广。近年来，由于工业化、城市化进程的加快，城市及工业区周边土壤有机污染程度加剧。根据2014年的“全国土壤污染状况调查公报”显示，全国工业企业搬迁遗留的严重污染场地超过50万家。土壤中的有机污染物种类繁多，例如塑料增塑剂、多氯联苯、多环芳烃、有机农药等，这些有机污染物普遍具有致癌、致突变、致畸等毒性，具有环境持久性和生物累积性等特点。土壤中的有机污染物，会通过食物链和食物网，进入到植物生态系统以及水环境中，严重威胁着人畜健康以及饮用水安全。而以传统的生物治理技术修复有机污染土壤时，往往表现出修复周期长、修复效果不佳等缺点。

而基于过硫酸盐的高级氧化技术(PS-AOPs)，具有氧化能力强、选择性小、反应速率快和处理效率高等优点，在降解环境中有机污染物时具有一定的优势。相较于传统的芬顿氧化技术，其活化过硫酸盐产生的硫酸根自由基，具有更高的氧化还原电位和更长的半衰期，这也就意味着硫酸根自由基能够在体系中停留更长的时间，能够长距离地与目标污染物接触从而使污染物降解得更加彻底。另外，固态的过硫酸盐也更便于运输和保存；而近年来，PS-AOPs在有机污染土壤修复领域也一直备受学者和工程师的密切关注。

传统活化过硫酸盐的方式主要包括光能、热能或电能等，但由于能源的消耗，因此也大大限制了其在实际场地的应用；而基于过渡金属的均相材料，由于其活化过硫酸盐的速率较快，极其容易导致自由基发生自身淬灭的现象，而且也存在金属离子的二次污染等问题。因此，开发具有环境友好、效率高的非均相催化材料是目前学术界和工程界的研究热点之一。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种利用磁性木质素水凝胶活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法。

本发明以纳米零价铁镍双金属作为磁源，与木质素水凝胶混合制备出一种磁性木质素水凝胶，用于活化过硫酸盐修复有机污染土壤。本发明旨在解决以纳米零价铁镍为代表的零价金属在空气中容易氧化而不易储存等问题，提出了一种利用磁性木质素水凝胶活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法。与单纯的纳米零价铁镍双金属材料相比，本发明的材料具有降解效果好、成本低廉、操作简便、易于储存和可有效减缓纳米零价铁镍双金属材料在空气中的氧化速度等优点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种利用磁性木质素水凝胶活化过硫酸盐修复有机污染土壤的方法，包括如下步骤：

常温下，向有机污染土壤投加过硫酸盐，混匀后，加入磁性木质素水凝胶作为催化剂，然后振荡反应，从而对土壤中的有机污染物进行有效降解。其中，间隔一段时间取样测试分析，计算污染物的去除效率。

优选的，所述的过硫酸盐可以是过硫酸钠，过硫酸氢氨和过硫酸钾中的至少一种。

优选的，所述的磁性木质素水凝胶是以纳米零价铁镍双金属作为磁源，与木质素水凝胶混合制备得到。

优选的，所述的磁性木质素水凝胶的制备方法，包括如下步骤：