[发明专利]一种过硫酸盐和硝酸盐缓释技术修复岩溶地下水汽油BTEX污染的方法

说明书

本发明提供一种过硫酸盐和硝酸盐缓释技术修复岩溶地下水汽油BTEX污染的方法，该修复方法包括如下步骤：选取石蜡、水泥‑河沙、水泥‑粘土不同粘合剂制备过硫酸盐‑硝酸盐缓释体；在污染地下水中投加过硫酸盐‑硝酸盐缓释体即可。过硫酸盐起氧化作用、硝酸盐提供电子受体增强生物修复作用，石蜡、水泥‑河沙、水泥‑粘土作为粘合剂使过硫酸盐、硝酸盐缓慢释放，便于其与BTEX反应更加充分，以达到去除地下水中污染物的目的。本发明能适应不同岩溶地下水环境，有效保护土壤结构、提升降解效率与经济效益。

技术领域

本发明涉及技术领域为水文地质学技术领域，是过硫酸盐-硝酸盐缓释技术修复岩溶地下水汽油BTEX污染的方法。

背景技术

我国岩溶覆盖面积十分广阔，约占国土面积的1/3，总计344万km²,其中西南地区是世界上最大的岩溶集中连片分布带,其地下水资源丰富,是很多地区的主要供水水源。然而,岩溶地区含水层受汽油BTEX污染的事件频发,地下水环境的修复对水资源安全利用具有极其重要的意义。BTEX是世界卫生组织确定的有害有机物质，具有“致畸、致癌、致突变”的效应。迄今研究成果中提出去除汽油BTEX污染的技术很多，主要包括抽水处理技术、原位化学氧化技术、增强生物修复技术以及一些物化技术。其中，原位修复技术可以显著减少修复工作对环境的影响。然而，在某些情况下，当原位修复停止后的几天甚至几个小时，修复地点会出现污染物反扩散和浓度反弹问题，缺乏长期持续修复的效果。为此，本发明创立新视角：通过过硫酸盐-硝酸盐缓释技术，使受BTEX污染的岩溶地下水得到持续性的原位处理，延长试剂作用效果，该方法可有效解决现实问题。

利用原位化学氧化联合增强生物修复技术以及缓释技术处理岩溶地下水汽油BTEX污染。目前，在受石油烃污染的岩溶地下水中投放过硫酸盐(PS，主要指过硫酸钠)和硝酸盐(主要指硝酸钠)进行原位化学氧化(ISCO)联合增强生物修复(EBR)技术已经受到广泛的研究与认可。在受石油烃污染的地下水中注入过硫酸盐、硝酸盐的有益作用主要有ISCO可用于处理源头区域的高浓度污染物，而EBR可用于处理下游的低浓度污染物；硝酸盐作为可利用的电子受体和硫酸盐能有效促进BTEX的生物降解。但因为过硫酸盐/硝酸盐极易溶于水，投加过程很不方便，需要用专门的注射机械加入到地下水当中，该过程不仅会破坏土壤结构，而且不好控制投加量。投加量不足，则达不到预期的处理效果；投加量过高，会导致pH大幅变化，一定程度上毒害微生物种群数量，对微生物的代谢具有抑制作用。为了减少过硫酸盐/硝酸盐因很快进入水体而流失的量，故发明过硫酸-盐硝酸盐缓释技术。缓释技术中所需用到的缓释体粘合剂可采用石蜡、水泥-河沙、水泥-粘土。

发明内容

利用过硫酸盐-硝酸盐缓释技术，处理岩溶地下水汽油BTEX污染，使受污染的岩溶地下水得到更持久的原位修复，延长试剂作用效果。

具体内容：

(1)发明的缓释技术所采用的缓释体分别选取石蜡、水泥-河沙、水泥-粘土为粘合剂。过硫酸盐-硝酸盐缓释体具体制备过程如下：

1、石蜡-过硫酸盐-硝酸盐缓释技术

按照过硫酸钠、硝酸钠、石蜡10:1:10的比例，将石蜡放入烧杯中，使用磁力加热搅拌器加热至80℃，待石蜡完全融化后依次加入过硫酸钠、硝酸钠，搅拌均匀，倒入提前1cm×1cm的正方体模具中，室温下冷24小时，成型后脱模取出，石蜡-过硫酸盐-硝酸盐缓释体制备完成。

2、水泥-河沙-过硫酸盐-硝酸盐缓释技术

按照过硫酸钠、硝酸钠、水泥、河沙、水10:1:14:2.4:7的比例，将水泥、河沙(过100目筛)、水(去离子水)、过硫酸钠、硝酸钠依次加入50mL离心管后，用搅拌机搅拌数分钟，确保混合均匀后，将黏糊状液体倒入事先准备的1cm×1cm正方体模具中，风干48小时后，成型脱模取出，水泥-河沙-过硫酸盐-硝酸盐缓释体制备完成。

3、水泥-粘土-过硫酸盐-硝酸盐缓释技术