[发明专利]一种易挥发有机物污染土壤的原位修复方法

说明书

本发明提供了一种易挥发有机物污染土壤的原位修复方法，以过硫酸盐为氧化剂，将有机溶剂和碱性溶液混合作为复配剂，将一定比例的过硫酸盐和复配剂的混合物注入含有机物污染的土壤中，搅拌均匀，封闭进行原位氧化降解反应1～21天。复配剂的使用使有机污染物较好地分散在有机溶剂‑碱性溶液中形成均相体系，促进氧化剂与有机污染物充分接触，且适宜比例的复配剂可以增强反应体系中氧化剂与挥发性有机污染物的反应速率，使其对多类有机物均具有明显的降解效果，从而实现高效降解有机污染物。

技术领域

本发明涉及有机物污染土壤修复技术领域，具体涉及一种易挥发有机物污染土壤的原位修复方法。

背景技术

土壤是由固-液-气-生物构成的多介质复杂体系，是人类赖以生存的最重要的自然资源之一。近年来，由于化石燃料的燃烧、石油的泄漏、工业污水和污泥的农用、工农业固体废物的堆放以及农药的广泛使用，致使有机污染物直接或间接进入土壤环境中，主要污染物有挥发性有机物(VOCs)和半挥发性有机物(SVOCs)。其中，VOCs是光化学烟雾的前体物质，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯、1,2,4-三甲苯、氯苯、1,2,4-三氯苯以及氯仿等。SVOCs主要包括萘、1,4-二氯苯、苯并[a]芘、六氯苯、2-甲基萘、苯并(b)荧蒽、二苯并(a，h)蒽等，由于其具有苯环结构，毒性随着苯环的增加而增加，在环境中极其稳定，难以降解，主要出现在焦化厂、农药厂、化工厂等地块。这些有机污染物具有较高的致癌、致畸、致突变效应，存留于土壤中不仅可以使农作物减产甚至绝收，而且还可以通过植物或动物进入食物链，给人类生存和健康带来严重影响。

总结国内外近几十年来有关土壤有机污染的治理或修复方法，根据修复场所可分为原位修复和异位修复两种方式。相比异位修复，原位修复可对深层次的土壤进行修复，不需挖掘和移动受污染的土壤，直接在场地发生污染的位置对其进行原地修复或处理，具有经济有效、工程量小，操作方便，对周围环境影响小的特点。土壤原位修复技术主要有原位物理修复法、原位化学修复法以及原位生物修复法等三种，其中原位化学修复法因具有修复周期短、见效快、成本低、处理效果好等特点而受到人们的重视。

原位化学氧化技术是指通过向污染土壤中添加化学药剂(Fenton、臭氧、双氧水、过硫酸盐、高锰酸钾等)使之与污染物发生化学氧化反应，产生毒性更低或易降解的小分子物质，实现土壤净化的过程。与传统氧化剂相比，过硫酸盐高级氧化技术具有稳定性好、安全性高、pH值适用范围广、氧化作用缓慢温和，影响范围广，对环境友好等特点，且其活性组分在环境中存在时间长，活化的过硫酸盐的半衰期为10-21天，因而有利于它在地下的输送。中国专利(CN 106670222 A)利用亚铁和过氧化氢联合活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基和羟基自由基，从而实现对土壤中有机氯农药的氧化降解。该技术提高了自由基的生成量，降低了对活性自由基的猝灭作用，且该方法pH适用范围广，氧化降解效果明显。但为提高土壤中污染物降解率，往往需要添加大量的H₂O₂，增加了处理成本，并且强氧化剂H₂O₂的运输储存也存在安全隐患。

此外，中国专利(CN 111299313 A)提供了一种有机物污染土壤过硫酸钠水热氧化修复方法，该发明将加药土壤置于水热反应装置中，封闭水热反应装置升温至120-450℃，从而完成土壤修复，该方法大大缩短了工艺流程，便于工程推广应用，该发明适用于土壤异位修复，需将污染土壤从场地发生污染的原来位置挖掘或抽提出来，搬运或转移至其他场所进行治理修复，相比土壤原位修复，存在处理成本高，工程量大，高温等缺点。

有机物在土壤中的赋存模式决定了在土壤中有机物的去除要比在水相以及液相中处理的难度大的多，土壤对有机物的吸附—解吸过程直接影响对有机物的降解，且解吸要比吸附过程更难进行。在高级氧化降解有机污染物的过程中，由于大部分有机污染物的极性较小或属于非极性物质，有机污染物与水形成两相，致使活性组分不能与有机污染物充分接触，从而无法有效降解土壤中有机污染物。特别是大量添加无机盐氧化剂不仅修复效果难以提升，而且导致经济成本升高和造成土壤二次污染。

发明内容