[发明专利]一种零价镁联合地下水化学特征强化去除工业场地地下水氯代烃的方法

说明书

本发明公开了一种零价镁联合地下水化学特征强化去除工业场地地下水氯代烃的方法，包括以下步骤：步骤一、在无氧条件下，以石墨为过程控制剂，对镁粉进行球磨，得到零价镁材料；步骤二、将零价镁材料原位注入到待处理的地下水中，零价镁与地下水本身含有的金属阳离子原位形成具有催化活性的双金属材料，双金属材料对地下水中的氯代烃进行降解；同时，氯代烃自然衰减产生的高浓度Cl^‑抑制双金属材料表面形成氧化层；所述金属阳离子包括Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺，零价镁与之原位形成双金属材料分别为Fe/Mg、Gu/Mg或Zn/Mg双金属材料。本发明具有简单、高效、绿色环保等优点。

技术领域

本发明属于水污染修复领域，涉及一种工业场地地下水污染原位修复方法，尤其涉及一种零价镁联合地下水化学特征强化去除工业场地地下水氯代烃的方法。

背景技术

氯代烃在较多工业中被广泛用作金属脱脂剂、电子元件清洗剂和衣物干洗剂等，是化工、溶剂、农药等工业场地地下水中一类典型污染物，同时工业场地地下水中往往伴随一定浓度的Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等金属阳离子。并且，氯代烃在地下水中存在缓慢的自然衰减现象，因此地下水中Cl^-浓度呈逐渐升高趋势。

对于深层污染地下水的修复，开挖或抽出处理均是一种处理成本较高，实施难度较大，且容易产生二次环境污染的处理手段，因此亟需一种低成本、低能耗、易实施、且环境友好的地下水修复技术。

地下水修复原位注入技术，是一种将高效的修复药剂注入到地下水污染羽中，形成不连续的“渗透反应墙”，进而使流动的污染羽在通过该反应区域时被修复药剂原位降解的一种地下水修复手段，其中活性强，稳定性好、易迁移的修复药剂是保障污染物被高效去除的关键。纳米零价铁是一种针对氯代烃还原去除的常用修复药剂，但是纳米零价铁的合成条件较严格，制备成本较高，这极大限制了纳米零价铁在地下水污染修复中的应用。

因此，亟需寻找一种还原能力强，制备工艺简单，成本低廉的金属还原剂替代纳米零价铁用于地下水氯代烃污染的去除，并借助工业场地地下水本身的化学特征增强药剂的反应活性，保持药剂对污染物去除的长效作用。

发明内容

针对地下水氯代烃类复合污染物，本发明提供了一种零价镁联合地下水化学特征强化去除工业场地地下水氯代烃的方法，通过简单的球磨方法制备出具有高效还原能力的零价镁材料，并利用地下水中本身含有的金属阳离子，原位形成具有催化活性的双金属材料，进一步提升零价镁的还原效率，同时，利用氯代烃自然衰减产生的高浓度Cl^-抑制双金属材料表面的钝化作用，实现地下水中氯代烃类有机污染物的长期高效原位去除，该方法运行成本低，对地下水扰动小，环境友好。

为实现上述目的，本发明提供一种零价镁联合地下水化学特征强化去除工业场地地下水氯代烃的方法，包括以下步骤：

步骤一、在无氧条件下，以石墨为过程控制剂，对镁粉进行球磨，得到包含零价镁和石墨的零价镁材料；

步骤二、将零价镁材料原位注入到待处理的地下水中，零价镁与地下水本身含有的金属阳离子原位形成具有催化活性的双金属材料，双金属材料对地下水中的氯代烃进行降解；同时，氯代烃自然衰减产生的高浓度Cl^-抑制双金属材料表面氧化层的形成，保持双金属材料表面的还原活性，使双金属材料能持续释放电子降解氯代烃。

所述金属阳离子包括Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺，零价镁与之原位形成双金属材料分别为Fe/Mg、Gu/Mg或Zn/Mg双金属材料。