利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法
【专利摘要】利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法。本发明涉及土壤有机污染修复技术的前处理技术，公开了一种修复土壤中挥发性有机污染物时所适用的前处理方法，方法如下：步骤1）：配制浓度为5.0-50g/L的阳离子表面活性剂水溶液；步骤2）：将配制的表面活性剂溶液喷洒到有机污染土壤中，以土壤干重计，土壤中表面活性剂的投加量为0.5-5.0g/kg。本发明方法将表面活性剂直接少量喷洒到有机污染土壤中，操作简单；所需的是商品化阳离子表面活性剂，容易获得；利用本方法土壤中有机污染物的挥发显著减少，效果明显，同时不影响后续修复技术的应用。
【专利说明】利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤有机污染修复技术的前处理技术，尤其涉及修复土壤中挥发性有机污染物时所适用的前处理方法。
【背景技术】
[0002]工业污水灌溉、固体废弃物填埋、农药化肥施用等导致土壤有机污染日益严重。土壤中的多氯联苯、多环芳烃等持久性有机污染物因具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性特别受到关注，大量含此类污染物的土壤亟待修复。目前，化学试剂淋洗、热脱附、气提技术、植物-微生物联合修复技术都已经被广泛应用到土壤修复工程中去。但在这些土壤修复技术，特别是原位修复技术应用的过程中，都难以避免挥发性的有机污染物从土壤向空气中迁移，造成次生的空气污染状况，反而给周边地区生活的人群，特别是修复技术操作人员带来了极大的健康风险。因此，目前亟需一种简单、快速又不影响后续修复效果的，抑制土壤中有机污染物向空气挥发的前处理方法。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有土壤修复技术中存在的问题，提供了一种利用阳离子表面活性剂处理待修复有机污染土壤的方法，该方法处理过程简单，快速，显著减少后续修复过程中的次生空气污染，且不影响后续修复效果。 [0004]为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决:
利用阳离子表面活性剂处理待污染土壤的方法，方法如下:
步骤I):配制浓度为5.0-50 g/L的阳离子表面活性剂水溶液；
步骤2):将配制的表面活性剂溶液喷洒到有机污染土壤中，以土壤干重计，土壤中表面活性剂的投加量为0.5-5.0 g/kg。将表面活性剂直接少量喷洒到有机污染土壤中，操作过程非常简单，并且，利用本方法土壤中有机污染物的挥发显著减少，效果明显，同时不影响后续修复技术的应用。
[0005]作为优选，所述的有机污染土壤中的有机质含量为0-5%，粘粒含量为5~40%。
[0006]作为优选，所述的步骤2)所得土壤用于联接生物修复方法时，阳离子表面活性剂的用量控制在0.5~1.0 g/kg。
[0007]作为优选，所述的步骤2)所得土壤用于联接化学、物理污染修复方法时，阳离子表面活性剂的用量控制在0.5~5.0 g/kg。
[0008]作为优选，所述的阳离子表面活性剂为溴化十四烷基吡啶、溴化十二烷基吡啶、溴化十六烷基三甲基铵中的任一种。上述几种阳离子表面活性剂的作用类似，均是利用土壤中吸附态的表面活性剂对有机污染物的“锁定”作用，减少有机污染物从土壤向空气挥发。
[0009]本发明方法在其他常规的修复技术之前，先用阳离子表面活性剂处理待修复的污染土壤，简单处理后就能显著减少后续修复过程中土壤中的污染物向空气挥发，减少修复过程造成次生的空气污染。[0010]本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:
1、本发明将表面活性剂直接少量喷洒到有机污染土壤中，操作简单；所需的是商品化阳离子表面活性剂，容易获得；利用本方法土壤中有机污染物的挥发显著减少，效果明显，同时不影响后续修复技术的应用。
[0011]2、本发明方法相对于不采用前处理技术，直接进行传统的原位物理、化学或生物修复技术，本方法将显著减少后续修复过程中的次生空气污染，保障周边地区人群，特别是修复技术操作人员的健康。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明采用阳离子表面活性剂溴代十二烷基吡啶(DDPB)处理苊污染土壤10天后苊的挥发量示意图。
[0013]图2是不同阳离子表面活性剂对土壤中微生物活性的影响状态图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图1至附图2与实施例对本发明作进一步详细描述:
实施例1
以苊污染浓度为50 mg/kg的土壤、吡啶类阳离子表面活性剂溴化十二烷基吡啶(DDPB)为例。在4.5 kg干燥土壤中喷洒投加500mL浓度为50 g/L的DDPB水溶液，即DDPB实际投加量为5.0g/kg (以土壤干重计)。同时在4.5 kg干燥土壤中喷洒500mL纯水作为对照，此后每天适当加水保持两组含水率恒定(称重法)。结果显示，处理10天后喷洒DDPB的土壤中苊挥发量为未经处理的53.1%。
[0015]实施例2
以苊污染浓度为50 mg/kg的土壤、吡啶类阳离子表面活性剂溴化十二烷基吡啶(DDPB)为例。在4.5 kg干燥土壤中喷洒投加500mL浓度为5.0 g/L的DDPB水溶液，SPDDPB实际投加量为0.5g/kg (以土壤干重计)。同时在4.5 kg干燥土壤中喷洒500mL纯水作为对照，此后每天适当加水保持两组含水率恒定(称重法)。结果显示，处理10天后喷洒DDPB的土壤中菲挥发量为未经处理的82.7%。在此浓度下，DDPB对土壤中微生物活性(脱氢酶活性)均无显著影响(图2)，不会影响后续微生物对土壤中苊的降解。因此土壤经此浓度DDBP处理后，可以继续连接生物修复技术。
[0016]实施例3
以苊污染浓度为50 mg/kg的土壤、季铵盐类阳离子表面活性剂十六烷基三甲基铵(CTMAB)为例。在4.5 kg干燥土壤中喷洒投加500mL浓度为50 g/L的CTMAB水溶液，SPCTMAB实际投加量为5.0g/kg (以土壤干重计)。同时在4.5 kg干燥土壤中喷洒500mL纯水作为对照，此后每天适当加水保持两组含水率恒定(称重法)。结果显示，处理10天后喷洒CTMAB的土壤中苊挥发量为未经处理的52.9%。
[0017]实施例4
以菲污染浓度为100 mg/kg的土壤、季铵盐类阳离子表面活性剂十六烷基三甲基铵(CTMAB)为例。在4.5 kg干燥土壤中喷洒投加500mL浓度为50 g/L的CTMAB水溶液，SPCTMAB实际投加量为5.0g/kg (以土壤干重计)。同时在4.5 kg干燥土壤中喷洒500mL纯水作为对照，此后每天适当加水保持两组含水率恒定(称重法)。结果显示，处理10天后喷洒CTMAB的土壤中菲挥发量为未经处理的42%。
[0018]实施例5
以菲污染浓度为100 mg/kg的土壤、吡啶类阳离子表面活性剂溴化十二烷基吡啶(DDPB)为例。在4.5 kg干燥土壤中喷洒投加500mL浓度为50 g/L的DDPB水溶液，即DDPB实际投加量为5.0g/kg (以土壤干重计)。同时在4.5 kg干燥土壤中喷洒500mL纯水作为对照，此后每天适当加水保持两组含水率恒定(称重法)。结果显示，处理10天后喷洒DDPB的土壤中菲挥发量为未经处理的45.3%。
[0019]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法，其特征在于，方法如下: 步骤I):配制浓度为5.0-50 g/L的阳离子表面活性剂水溶液； 步骤2):将配制的表面活性剂溶液喷洒到有机污染土壤中，以土壤干重计，土壤中表面活性剂的投加量为0.5-5.0 g/kg。
2.根据权利要求1所述的利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法，其特征在于:所述的有机污染土壤中的有机质含量为0-5%，粘粒含量为5~40%。
3.根据权利要求1所述的利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法，其特征在于:所述的步骤2)所得土壤用于联接生物修复方法时，阳离子表面活性剂的用量控制在 0.5~1.0 g/kg。
4.根据权利要求1所述的利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法，其特征在于:所述的步骤2)所得土壤用于联接化学、物理污染修复方法时，阳离子表面活性剂的用量控制在0.5~5.0 g/kg。
5.根据权利要求1或3或4所述的利用阳离子表面活性剂减少土壤修复中空气污染的方法，其特征在于:所述的阳离子表面活性剂为溴化十四烷基吡啶、溴化十二烷基吡啶、溴化十六烷基三甲基铵中的任一种。
【文档编号】B09C1/08GK103639186SQ201310569279
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】吕黎, 纪雪琴, 杨春平, 何闪英 申请人:浙江工商大学