[发明专利]一种通过调控修复药剂添加时间强化过硫酸盐修复农药污染土壤的方法

说明书

本发明属于有机污染土壤修复技术领域，提供了一种通过调控修复药剂添加时间强化过硫酸盐修复农药污染土壤的方法。针对土壤体系中过渡金属等活化剂与过硫酸盐反应不均匀且易失活，污染物对自由基有效利用率低的问题，开展了活化剂和氧化剂添加间隔时间对污染物降解影响的研究。该方法先向农药污染土壤中加入螯合剂和过渡金属活化剂，混合一定时间后，再加入过硫酸盐进行氧化降解反应。本发明通过调控活化剂和氧化剂添加的时间间隔来提高污染物土壤降解效果和药剂利用率。该方法操作简单，成本较低，在农药污染土壤修复中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于有机污染土壤修复技术领域，具体涉及一种通过调控修复药剂添加时间强化过硫酸盐修复农药污染土壤的方法。

背景技术

随着斯德哥尔摩公约的签署执行，“退二进三”和“产业转移”等政策的实施，大量农药生产和使用企业破产或搬迁。这些企业工艺设备落后、环保设施缺乏，在破产或搬迁后留下大量受到农药污染的场地。农药在土壤中的残留会改变土壤细菌的多样性，可能对土壤生态构成威胁，进而影响土壤肥力和质量。传统的处理技术如吸附和生物技术被提出，然而处理效率偏低、处理周期过长。

近些年，高级氧化技术，特别是基于过硫酸盐的高级氧化技术，用于土壤中有机污染物的降解受到广泛关注。过硫酸盐具有易运输、较稳定、易溶于水和易传质等性质，可以很好地适应污染场地修复的要求。未活化的过硫酸盐在土壤中存在时间较长，通常利用光、热、过渡金属离子等活化过硫酸盐产生一种强氧化剂硫酸根自由基。硫酸根自由基氧化还原电位高达2.6eV，可以很好地降解土壤中存在的大部分有机污染物。相比其它活化方式，过渡金属活化要求低、能耗小、操作简便。铁离子具有分度大、活化效率高、环境友好等性质应用最广泛。

专利(CN201711405121.4)公开了一种降解土壤或黏土中氯霉素类抗生素的方法。该方法通过将过硫酸盐溶液和亚铁离子溶液同时加入污染土壤中进行混合开始降解反应，对土壤中氯霉素类抗生素去除率可达84％以上。文献(Chen,L.,et al.Degradation ofatrazine and structurally related s-triazine herbicides in soils by ferrous-activated persulfate:Kinetics,mechanisms and soil-types effects.ChemicalEngineering Journal 351(2018):523-531.)报道了Fe²⁺活化过硫酸盐降解土壤中莠去津的研究。该研究通过将过硫酸盐溶液和亚铁离子溶液同时加入污染土壤中进行混合后，开始降解反应，对土壤中的莠去津的降解率可以达到80％。但是亚铁离子活化过硫酸盐存在一定的局限性。在活化过硫酸盐过程中Fe²⁺向Fe³⁺快速转化导致过硫酸盐活化快速停止，而且过量的Fe²⁺可以猝灭硫酸根自由基和羟基自由基导致氧化效率下降。

文献(Zeng,G.,et al.Naphthalene degradation in aqueous solution by Fe(II)activated persulfate coupled with citric acid.Separation andPurification Technology264(2021):118441.)报道了柠檬酸鳌合Fe²⁺活化过硫酸盐降解水中萘的研究。实验结果显示在加入柠檬酸体系中萘的去除率达到97.5％，柠檬酸的加入显著增强了萘的降解。专利(CN201811050501.5)公开了一种亚铁配位活化过硫酸盐体系降解渗滤液中有机污染物的方法。该方法通过引入配位剂柠檬酸，能够结合游离在溶液中的Fe²⁺，从而提高氧化体系对污染物的去除率。该发明通过引入柠檬酸后对水体中对氯苯酚的降解率达95％以上。