专利名称：阴-非离子混合表面活性剂增效修复土壤硝基苯污染方法
技术领域：
本发明涉及一种农业技术领域的修复土壤有机污染的方法，具体是一种阴-非离子混合表面活性剂增效修复土壤硝基苯污染方法。
背景技术：
随着城市化和工业化的进程，土壤污染日益严重。疏水性有机物是土壤中较 为常见的一类污染物，由于其易被吸附或截留在土壤环境中，且在水中溶解度很 低，难以随水流动，而是缓慢地解吸或微溶至水中，因而给有机污染土壤的治理 带来了困难。这些有机污染物大多具有"三致效应"，进入了土壤后会在土壤-作物系统中迁移，造成了土壤污染、肥力下降，并危及农产品安全，进而带来一 系列环境效应，直接或间接通过食物链危及人类健康。因此，保护土壤环境安全 及修复土壤环境污染，是人们迫切希望解决的一个技术问题。
表面活性剂是精细工业领域的重要产品，众多的表面活性剂经过各种途径最 终排入环境，如果能将其合理收集利用，可达到修复土壤有机污染的目的。表面 活性剂增效修复技术就是利用表面活性剂对有机污染物的增溶和增流作用，洗脱 吸附于土壤粒子上的有机污染物，并促进其迁移，达到修复土壤有机污染的目的。 表面活性剂的加入可降低土壤中疏水性有机物质的界面张力，增加疏水性有机物 质的水溶性和生物有效性，同时降低土壤颗粒中孔隙水的表面张力，促进土壤吸 附态疏水性有机物质的流动，从而改善土壤洗脱和生物修复的效率。
经过对现有技术文献检索发现，中国专利公开号CN1570021A，专利名称"土 壤有机污染的表面活性剂增强吸附固定的修复方法"，该专利提到先用阳离子表 面活性剂吸附固定有机污染物再用非离子表面活性剂洗脱修复，但由于阳离子型 表面活性剂可在土壤粒子上强烈吸附，应用于土壤修复易产生二次污染，且根据 董雯娟、赵保卫等在《安全与环境学报》(2007年第2期)题为"阴一非混合表 面活性剂对DNAPLs的增溶作用"的文章报道，阴-非离子混合表面活性剂对于有 机物的增溶修复效率大大高于单一非离子表面活性剂的增溶修复效率，但目前没 有关于混合表面活性剂实际修复土壤污染的最佳配比、有效浓度、使用量等技术 要素的相关报道，也未见到阴-非离子混合表面活性剂在土壤硝基苯污染增效修 复方面上的应用报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种阴-非离子混合表面活性剂 增效修复土壤硝基苯污染方法，使其通过将混合表面活性剂溶液用于土壤有机污 染的增效修复，达到高效净化土壤硝基苯污染的目的。
本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤
第一步，将阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和非离子型表面活性 剂聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯(Tween80)混合，配制成阴-非离子混合表面活性剂 溶液。
所述阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠和非离子型表面活性剂聚氧乙烯 山梨醇酐单油酸酯以3:2的混合摩尔比混合。
第二步，将第一步得到的阴-非离子混合表面活性剂溶液通过泵机注入硝基 苯污染土壤中，阴-非离子混合表面活性剂溶液对土壤中硝基苯进行增溶洗脱。
所述阴-非离子混合表面活性剂溶液，其使用量(mL)与污染土壤重量(g)之比 为40:1。
第三步，通过泵机抽取第二步中注入硝基苯污染土壤中的混合表面活性剂洗 脱液，通过硝基苯降解菌进行厌氧生物降解去除其中的硝基苯，最终达到净化土 壤硝基苯污染的目的。
与现有技术相比，本发明的优点是通过将混合表面活性剂溶液用于土壤有 机污染的增效修复，达到高效净化土壤硝基苯污染的目的，同时可对含有表面活 性剂的生活污水和工业废水进行二次利用。本发明具有高效修复、绿色环保、成 本低廉、简便易行，易于大范围推广等特点，适用于严重硝基苯污染土壤的净化 修复，对土壤中硝基苯的洗脱率达到90. 7%，也可作为硝基苯泄漏等突发事件的 应急处理方法。
图表示不同摩尔比的SDS和Tween80混合物增效修复土壤硝基苯污染时硝基
苯洗脱率与表面活性剂混合摩尔比之间的关系。
图1为本发明实施例1的效果对照图。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下 进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限 于下述的实施例。
表面活性剂增效修复技术(SER: Surfactant Enhanced Remediation)就是利 用表面活性剂对有机污染物的增溶和增流作用，洗脱吸附于土壤粒子上的有机污 染物，并促进其迁移，最终达到修复土壤有机污染的目的。混合表面活性剂增效 修复技术是通过将阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂以最佳比例混合 后使用，对于土壤硝基苯污染的修复净化达到了极佳效果。
实施例1
首先将SDS和Tween80分别以摩尔比1:0、 4:1、 3:2、 1:1、 2:3、 1:4、 0:1 进行混合，配制总浓度分别为0.5、 1.0、 1. 5 mmol/L的混合表面活性剂溶液。 用硝基苯的甲醇溶液污染土样，污染量为10 g硝基苯/kg土壤，均匀搅拌，置 于暗处让甲醇自然挥发，制得硝基苯污染土样。在直径为3 cm的有机玻璃柱底 部铺一层石英砂，然后称取污染土样100g放入柱中，压实，再均匀铺上一层石 英砂，然后用混合表面活性剂溶液从上而下淋洗，洗脱液每100 niL收集1次， 收集40组之后结束。
移取上清液，于25士rC和4000 rpra的条件下离心10 min，用紫外分光光 度计于267.5 nm处测定洗脱液中硝基苯浓度，计算累积洗脱量和洗脱率。
在O. 5、 1.0、 1.5 mmol/L三种浓度中，摩尔比3:2的SDS-Tween80混合溶 液对土壤中硝基苯的洗脱率最高(如图1所示)，分别达到34.96%、 41.55%和 45. 71%，均远远超过单一阴离子或非离子表面活性剂的处理效果。
实施例2
首先将SDS和Tween80以摩尔比3:2进行混合，配制总浓度为1. 0、 2. 0、 3.0、 4.0皿ol/L的混合表面活性剂溶液。用硝基苯的甲醇溶液污染土样，污染 量为10 g硝基苯/kg土壤，均匀搅拌，置于暗处让甲醇自然挥发，制得硝基苯污染土样。在直径为3 cm的有机玻璃柱底部铺一层石英砂，然后称取污染土样 100g放入柱中，压实，再均匀铺上一层石英砂，然后用表面活性剂溶液从上而 下淋洗，洗脱液每100 mL收集1次，收集40组之后结束。
移取上清液，于25土rC和4000 rpm的条件下离心10 min，采用紫外分光 光度计于267.5 nm处测定洗脱液中硝基苯浓度，计算累积洗脱量和洗脱率。
摩尔比3:2的SDS-Tween80混合溶液对土壤中硝基苯洗脱率随着混合溶液总 浓度的增加而升高，在总浓度为4. 0 mmol/L时硝基苯的洗脱率超过70%。
实施例3
配制总浓度为5.0 mraol/L、摩尔比为3:2的SDS-Tween80混合溶液。用硝 基苯的甲醇溶液污染土样，污染量为10 g硝基苯/kg土壤，均匀搅拌，置于暗 处让甲醇自然挥发，制得硝基苯污染土样。在直径为3 cm的有机玻璃柱底部铺 一层石英砂，然后称取污染土样100g放入柱中，压实，再均匀铺上一层石英砂， 然后用表面活性剂溶液从上而下淋洗，洗脱液每100mL收集一次，收集40组之 后实验结束。
移取上清液，于25土rC和4，000 rpm的条件下离10min，采用紫外分光光 度计于267.5 nm处测定洗脱液中硝基苯浓度，计算累积洗脱量和洗脱率。
摩尔比3:2的SDS-Tween80混合溶液对土壤中硝基苯的洗脱率达到90. 7%。
权利要求
1.一种阴-非离子混合表面活性剂增效修复土壤硝基苯污染方法，其特征在于包括以下步骤第一步，将阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠和非离子型表面活性剂聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯混合，配制成阴-非离子混合表面活性剂溶液；第二步，将第一步得到的阴-非离子混合表面活性剂溶液通过泵机注入硝基苯污染土壤中，阴-非离子混合表面活性剂溶液对土壤中硝基苯进行增溶洗脱；第三步，通过泵机抽取第二步中注入硝基苯污染土壤中的混合表面活性剂洗脱液，通过硝基苯降解菌进行厌氧生物降解去除其中的硝基苯，实现净化土壤硝基苯污染。
2. 根据权利要求1所述的阴-非离子混合表面活性剂增效修复土壤硝基苯 污染方法，其特征是，第一步中，所述阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠和非 离子型表面活性剂聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯以3:2的混合摩尔比混合。
3. 根据权利要求1所述的阴-非离子混合表面活性剂增效修复土壤硝基苯 污染方法，其特征是，第二步中，所述阴-非离子混合表面活性剂溶液，其使用 量mL与污染土壤重量之比为40:1。
全文摘要
本发明公开一种农业技术领域的阴-非离子混合表面活性剂增效修复土壤硝基苯污染方法，步骤为第一步，将阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠和非离子型表面活性剂聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯混合，配制成阴-非离子混合表面活性剂溶液；第二步，将得到的阴-非离子混合表面活性剂溶液通过泵机注入硝基苯污染土壤中，阴-非离子混合表面活性剂溶液对土壤中硝基苯进行增溶洗脱；第三步，通过泵机抽取注入硝基苯污染土壤中的混合表面活性剂洗脱液，通过硝基苯降解菌进行厌氧生物降解去除其中的硝基苯，实现净化土壤硝基苯污染。本发明对土壤中硝基苯的洗脱率达到90.7％，同时可对含有表面活性剂的生活污水和工业废水进行二次利用。
文档编号B09C1/08GK101181716SQ20071017259
公开日2008年5月21日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者明 何, 张又弛 申请人:上海交通大学