[发明专利]采用稳定零价铁纳米粒子修复六价铬污染地下水的方法

摘要

本发明涉及采用稳定的零价铁纳米粒子修复六价铬污染地下水的方法。为防止纳米粒子的团聚，延长其反应活性，本发明采用水溶性多糖（CMC）作为稳定剂和分散剂来合成稳定的铁系纳米粒子，从而使其具有更高的分散性和更长时间的反应活性，再通过注入法将该纳米粒子有效地传递到重金属污染场地目的污染源并对其所含的毒害性重金属Cr（VI）进行还原、吸附和固定，从而降低其在土壤和地下水中的迁移能力，最终实现污染场地原位修复的目的。该发明可应用于电镀、印染、电子器件加工、重金属加工等行业，独特的优势和广泛的去污净水能力使纳米零价铁及纳米氧化铁在环境污染物治理的过程中具有极好的应用前景。

主权项

采用稳定零价铁纳米粒子修复六价铬污染地下水的方法，其特征在于，具体实施步骤如下：1）采集土壤及地下水样品，进行初步评估和监测，通过收集资料和现场勘测，对典型重金属污染场地，进行地下水和土壤的污染状况调查，了解重金属元素的污染情况；A、收集与场地有关的自然环境(气象、水文、地形地貌、地质等)、社会环境、土地利用、污染源和场地污染历史等方面的资料；B、进行现场实地勘察，了解场地的实际情况，核实已收集信息的可靠性；C、整理和分析调查资料，进一步收集和核实资料，并准备相关图件（土壤类型图、地形地貌图、土地利用图、污染源分布图、水文地质图等）、采样工具、辅助器材，确定采样点位置，制定采样计划；D、品采集、包装、运输、提交实验室进行分析，并在分析工作结束后对数据进行整理和分析，对场地污染状况作出评价；2）合成稳定的零价铁纳米材料：A、在250ml的三颈烧瓶中加入浓度为0.8mol/L的FeCl₃·6H₂O溶液10mL和0.1g淀粉及0.2g柠檬酸，机械搅拌使之充分混合均匀；B、然后称量3.79×10^‑3gNaBH₄溶于10mL的去离子水中，形成浓度为0.757g/L的水溶液；C、室温常压电动搅拌下以4mL/min的速度缓慢滴加到盛有FeCl₃溶液的三颈烧瓶中，溶液逐渐变为黑色，滴加完毕后继续反应30min，生成稳定黑色纳米铁颗粒；D、用去离子水洗涤产品三次，无水乙醇清洗一次，抽滤后真空干燥得到零价铁纳米颗粒（N‑Fe⁰）；E、以PBTCA 和 TH‑904作为分散剂对N‑Fe⁰进行表面改性修饰，浓度均为 10%，用量分别为0.05mL 和 0.1 mL，进而制备出表面改性后纳米零价铁P‑Fe⁰和T‑Fe⁰；3）利用稳定的nZVI对典型重金属Cr（VI）污染场地地下水进行修复：A、取自Cr（VI）污染场地10‑30m深的土壤，预装到土柱中；B、将稳定的nZVI注入到该土柱中；C、模拟含有重金属的地下水穿过土柱，通过分析土壤及水样中Cr（VI）的浓度以及量化保留在水样中的重金属的浸出来确定污染物的还原和固定。