[发明专利]用于从污染的环境中除去卤代烃的具有延时释放材料的组合物

说明书

本发明涉及用于修复含有卤代化合物的土壤和地下水的组合物。所述修复组合物包含基于单质铁的组合物，其可包含具有许多浸渍单质铁的孔且能够吸附卤代化合物的活性炭。所述修复组合物还包含第一生物修复材料，该第一生物修复材料包括能够降解卤代化合物的一种至多种的生物体的共混物。所述修复组合物包含有机化合物或聚合物质和第二生物修复材料，所述第二生物修复材料包括能够随时间(例如，20至365天或更长时间，以提供产生延时释放的底物的材料或平台)降解有机化合物或聚合物质为更小的分子或化合物的一种至多种的生物体的共混物，该更小的分子或化合物在降解卤代化合物的过程中被第一生物修复材料中的生物体利用。所述有机化合物可为复合糖，例如食品级淀粉、壳多糖、或其他复合糖，如具有低水溶性的那些。

技术领域

本发明涉及原位(in situ)修复受污染的环境的组合物和方法，特别是修复受卤代烃污染的土壤和/或地下水。

背景技术

随着对环境保护和公众健康与安全关注的增加，如今鉴定并除去环境(且特别是地下水供给)中的污染物已成为最紧要的环境问题之一。多年来无节制地倾倒有害物质已严重污染许多地区的地下水，造成重大健康问题并导致区域生态系统的大面积破坏。因此，近些年来一直在重点强调受污染的地下水和垃圾场周围的环境的清理和修复，这已使得建立了关于环境清理和修复的新产业。但是，目前用于修复受污染地点的常规技术通常是非常昂贵的、可能需要进行数年并且并不总是有效。

由于氯化溶剂和石油烃的广泛使用，在全世界的许多地方已发现受污染的地下水。氯化溶剂，例如三氯乙烷(TCE)和全氯乙烯(PCE)，用于例如干洗的目的，并且在多种工业中用作去污剂和除垢剂。在地下水中常见的石油烃包括汽油成分，例如苯、甲苯、乙苯和二甲苯。地下水的另一常见污染物是萘。其他地下水和土壤污染物包括由燃烧、煤炼焦、石油加工和木材处理操作产生的多环芳香烃(PAH)；以及曾广泛用于电器变压器和电容器以及多种其他工业目的、杀虫剂和除草剂的多氯联苯(PCB)。

各种离位(ex situ)和原位方法已用于处理、修复和清理受污染的土壤。离位方法通常包括将污染的土壤永久转移到安全的填埋场、焚化、间接热处理、通风和排气。由于昂贵的挖掘、运输和清理成本，以及潜在的残留责任，将受污染的土壤转移到填埋场已不再是有吸引力的选择。焚化和间接热处理无论是就地或是在区外(off-site)均可实现，但是不管在哪种情况下均涉及挖掘、装卸和处理基本上全部受污染的土壤以及与受污染的土壤相邻的大量土壤。然后必须将土壤运送到处理设施处，或者必须在现场安装处理装置。其他已经采用的精细而昂贵的技术包括使用多步骤单元操作挖掘和处理该受污染的土壤以从该污染物中分离并回收土壤。

其他现有的清理方法和技术包括“抽取和处理”方法，其中将受污染的地下水抽取到表面，进行化学净化或通过将该地下水经过生物反应器然后再注入地下水中而进行纯化。这种方法通常实施很长一段时间，通常是一至十年或更久。针对被氯化烃污染的地下水的常见修复处理包括从井或蓄水层中抽出水、在汽提塔中挥发污染物并将净化的水送回土地中。相关类型的环境修复是“挖掘和拖运”方法，其中将受污染的土壤转移，然后进行处理或填埋。

使用抽取和处理系统的最大的问题在于，随着时间的推移，它们变得越来越低效，以致形成稳定的残留浓度。当发生这种情况时，该系统被称为“平台(flat-lined)”且几乎不再获得利益。此外，经常出现沟渠(channeling)，以致大量污染物残留，并且在关闭泵之后常发生再污染(rebound)。