[发明专利]用于有机污染地下水原位化学氧化的可控释放组合物，其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于有机污染地下水原位化学氧化的可控释放组合物，包括过碳酸盐、粘结剂、铁基活化剂以及络合剂，所述粘结剂至少与所述过碳酸盐复合，所述粘结剂至少使所述过碳酸盐缓慢释放，所述铁基活化剂能够将所述过碳酸盐活化形成羟基自由基，所述络合剂能够与二价铁离子发生络合反应。本发明还公开了一种用于有机污染地下水原位化学氧化的可控释放组合物制备方法及其应用。

技术领域

本发明涉及材料合成与环境污染治理领域，特别是涉及用于有机污染地下水原位化学氧化的可控释放组合物，其制备方法及应用。

背景技术

原位化学氧化(In-Situ Chemical Oxidation,ISCO)是一种向地下水污染区域注入氧化剂，通过化学反应作用，使地下水中的污染物转化为无毒或相对毒性较小、易降解物质的一种原位修复技术。近几年来，美国Superfund污染地下水修复项目的原位化学氧化使用频率高达20％～30％。

过硫酸盐(Persulfate,PS)是一种地下水修复领域常用的高效氧化剂，但存在硫酸根排放至环境造成地下水二次污染的问题。过碳酸钠(Sodium Percarbonate,SPC)具有与过硫酸盐相似的高氧化性，相对于过硫酸盐，过碳酸盐是一种无二次污染的绿色氧化剂，其具有高水溶性、强氧化性、经济易得等优点。SPC是双氧水的一种替代选择，相比于后者更加便于储存和运输，性质更稳定，近年来刚开始应用于地下水修复领域。和双氧水类似，SPC可以通过活化剂产生羟基自由基(HO·)提高氧化性，但是相同条件下SPC的活化效果往往低于双氧水的活化效果。

由于氧化剂不具有选择性，天然土中的有机质会消耗大量的氧化剂，导致氧化剂实际需求量高于理论需求量数倍甚至数十倍。此外，由于有机物会被地层中土壤粘粒所吸附，当污染羽污染浓度降低后，土壤粘粒中污染物解吸，导致地下水修复面临反渗透、拖尾、反弹等挑战，一次性加入大量氧化剂无法实现污染羽长效性修复。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够缓慢释放并且氧化剂得到有效活化的用于有机污染地下水原位化学氧化的可控释放组合物，其制备方法及应用。

一种用于有机污染地下水原位化学氧化的可控释放组合物，包括过碳酸盐、粘结剂、铁基活化剂以及络合剂，所述粘结剂至少与所述过碳酸盐复合，所述粘结剂至少使所述过碳酸盐缓慢释放，所述铁基活化剂能够将所述过碳酸盐活化形成羟基自由基，所述络合剂能够与二价铁离子发生络合反应。

在其中一个实施例中，所述铁基活化剂选自二价铁盐、零价铁单质和含铁矿物中的一种或多种；所述络合剂选自柠檬酸、草酸、腐殖酸、腐殖酸钠、六偏磷酸钠和抗坏血酸中的一种或多种；所述粘结剂选自石蜡；所述过碳酸盐选自过碳酸钠和过碳酸镁中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述过碳酸盐、所述铁基活化剂及所述络合剂的质量比为1：(0.3～0.5)：(0.1～0.5)。

在其中一个实施例中，所述过碳酸盐、所述粘结剂、所述铁基活化剂以及所述络合剂共同混合为一体式缓释复合材料。

在其中一个实施例中，所述一体式缓释复合材料中的所述过碳酸盐、所述粘结剂、所述铁基活化剂以及所述络合剂均匀混合。

在其中一个实施例中，所述过碳酸盐、所述铁基活化剂和所述络合剂的质量之和占所述一体式缓释复合材料总质量的30％～70％。

在其中一个实施例中，所述过碳酸盐、所述铁基活化剂及所述络合剂分别单独与所述粘结剂复合形成过碳酸盐缓释单元、铁基活化剂缓释单元和络合剂缓释单元。

在其中一个实施例中，所述过碳酸盐缓释单元中的所述过碳酸盐和所述粘结剂的质量比为1:(1～3.75)；所述铁基活化剂缓释单元中的所述铁基活化剂与所述粘结剂的质量比为1:(0.1～1)；所述络合剂缓释单元中的所述络合剂与所述粘结剂的质量比为1：(0.3～1)。