一种氯苯类污染土壤的修复方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学氧化法去除土壤中氯苯类的方法。
【背景技术】
[0002]氯苯类化合物(CBs)为一类单环芳香族化合物，其中氯苯和1，2- 二氯苯是化工、医药、制革等行业广泛运用的化工原料、有机合成中间体和有机溶剂。氯代苯、1，2- 二氯苯具有较强刺激性，可通过多种途径进入人体，引起肠道、肝肾的严重损害，因其具有强毒性、难降解性等特点已被列入我国68种环境优先控制污染物黑名单中。由于其被广泛使用于诸多行业，使之成为这些搬迀化工企业遗留场地中的主要污染物之一。据相关研宄显示，大量化工、农药制造企业搬迀遗留场地土壤中检测出此类污染物严重超标。场地污染已成为世界性的问题，污染场地修复为日后我国环境修复的重点。
[0003]目前对以氯苯类为主要污染物的场地修复技术，主要通过生物修复技术、物理修复技术、化学修复技术三种方法。
[0004]化学氧化修复技术是一种处理强度大、效率高、处理时间短的去除方法，该修复方法是通过氧化剂的强氧化性破坏氯苯等有机物的化学键，使其转化成水、二氧化碳、氯离子等无害的物质。前人曾使用多种强氧化剂分别对苯系物(BTEX)、多环芳烃(PAHs)和有机氯农药等多种有机物污染土壤及水体进行氧化修复研宄。然而，选择化学氧化法去除土壤中氯苯类污染物的研宄及氧化剂的最佳配比选择却鲜有报道。
[0005]依据我国目前对土地需求的国情，采用化学氧化技术修复有机污染土壤虽然具有修复效果高、修复周期较物理和生物修复短等优点，但是很多氧化剂的不稳定性、土壤修复过程的药剂的投放不均一性、不同污染程度的土壤投放药剂量的选择、不同土壤含水量对药剂的作用的影响都影响修复效率，而药剂的选择和投放量的选择不当将严重影响处理土壤性能，造成处理后土壤板结或土壤失去机能无法二次利用。
[0006]因此需要寻找一种对土壤中氯苯类有机污染物高效去除且稳定的去除方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种化学氧化法去除土壤中氯苯类有机物的方法，以克服现有技术的不足，
[0008]为实现上述目的，本发明提供的去除土壤中氯苯类污染物的方法，包括以下步骤:
[0009]I)将污染土壤破碎并调节含水率；
[0010]2)向土壤中喷洒过硫酸钠溶液，在过硫酸钠存在的条件下，同时喷洒柠檬酸螯合Fe(II)溶液进行反应，去除土壤中氯苯类污染物。
[0011]所述的方法中，破碎后的土壤能通过200目筛。
[0012]所述的方法中，破碎后的土壤含水率控制在15%?25%。
[0013]所述的方法中，柠檬酸螯合Fe(II)溶液中，Fe(II)与柠檬酸的摩尔比为4?5:1。
[0014]所述的方法中，过硫酸钠与污染土壤中氯苯类的摩尔比为100?500:1。
[0015]所述的方法中，过硫酸钠、柠檬酸、Fe(II)之间摩尔比为5?8:1.5?4:0.5?1.5。
[0016]所述的方法中，步骤2是利用固液混合设备进行搅拌，并用喷洒设备间断喷洒，反应温度为室温。
[0017]所述的方法中，氯苯类为农化污染场地中的氯代苯和1，2- 二氯苯。
[0018]本发明具有如下优点:
[0019]I)本发明操作简单易行且处理效果好；
[0020]2)本发明所选择喷洒方式进行投加试剂，使药剂均匀分布于土壤颗粒，提高处理效果；
[0021]3)本发明所选土壤含水率在20%左右，低水土比下利于土壤与药剂混合、传输，更接近实际场地修复情况；
[0022]4)过硫酸钠为一种绿色强氧化剂，其氧化后产物对土壤的理化性质影响小，活化后能很大提升氧化性能；
[0023]5)本发明的修复过程中对土壤孔隙及有机组成的破坏小，使用土壤类型广泛，产物无毒性，便于后续土壤再次利用。
【具体实施方式】
[0024]本发明的技术方案是:
[0025]首先确定土壤中氯苯类含量，根据此含量进而确定氧化剂及螯合剂量。将污染土壤经过分选去除石子、植物残体等杂质后进入破碎机，使粉碎后的污染土壤粒度小于200目，并调节其含水率；随后向土壤中喷洒过硫酸钠溶液，保证过硫酸钠存在的条件下，同时喷洒柠檬酸(CA)螯合Fe (II)溶液进行反应，实现氯苯类污染土壤的修复治理。
[0026]实施例1
[0027]在氯代苯污染浓度为50mg/kg的污染土壤Ikg (干土 )经破碎过筛后，使用水土质量比为2:10调节含水率。将柠檬酸与Fe(II)按摩尔比例3:1配制螯合溶液，过硫酸钠与土壤中氯代苯含量按摩尔比为300:1设置投放量，过硫酸钠、柠檬酸、Fe(II)按摩尔比例为6:3:1，即过硫酸钠使用0.133mol、柠檬酸0.066mol、硫酸亚铁0.022mol按最大溶解率配成溶液。采用螯合剂与过硫酸钠溶液交替喷洒，并不断充分混合搅拌，同时反应控制在20°C。反应24小时，分别在l、3、6、9、12、24h进行取样，处理后采用气相色谱分析氯代苯浓度，结果经本发明工艺处理的氯代苯在2h去除效果达96.6%,24h后能达99.2%。
[0028]实施例2
[0029]在1，2-二氯苯污染浓度为50mg/kg的污染土壤Ikg (干土)经破碎过筛后，使用水土质量比为1.5:10调节含水率。将柠檬酸与Fe(II)按摩尔比例2.5:1配制螯合溶液，过硫酸钠与土壤中1，2- 二氯苯含量按摩尔比为200:1设置投放量，过硫酸钠、柠檬酸、Fe (II)按摩尔比例为5:2.5:1，即过硫酸钠使用0.068mol、柠檬酸0.034mol、硫酸亚铁0.0136mol按最大溶解率配成溶液。采用螯合剂与过硫酸钠溶液交替喷洒，并不断充分混合搅拌，同时反应控制在20°C。反应24小时，分别在l、3、6、9、12、24h进行取样，处理后采用气相色谱分析氯苯浓度，结果经本发明工艺处理的1，2- 二氯苯在2h去除效果达95.9%，24h后能达97.9%0
【主权项】
1.一种去除土壤中氯苯类污染物的方法，包括以下步骤: 1)将污染土壤破碎并调节含水率； 2)向土壤中喷洒过硫酸钠溶液，在过硫酸钠存在的条件下，同时喷洒柠檬酸螯合Fe(II)溶液进行反应，去除土壤中氯苯类污染物。
2.如权利要求1所述的方法，其中，破碎后的土壤能通过200目筛。
3.如权利要求1所述的方法，其中，破碎后的土壤含水率控制在15%?25%。
4.如权利要求1所述的方法，其中，柠檬酸螯合Fe(II)溶液中，Fe(II)与柠檬酸的摩尔比为4?5:1。
5.如权利要求1所述的方法，其中，过硫酸钠与污染土壤中氯苯类的摩尔比为100?500:1ο
6.如权利要求1所述的方法，其中，过硫酸钠、柠檬酸、Fe(II)之间摩尔比为5?8:1.5 ?4:0.5 ?1.5。
7.如权利要求1所述的方法，其中，步骤2是利用固液混合设备进行搅拌，并用喷洒设备间断喷洒，反应温度为室温。
8.如权利要求1所述的方法，其中，氯苯类为农化污染场地中的氯代苯和1，2-二氯苯。
【专利摘要】一种去除土壤中氯苯类污染物的方法，包括以下步骤：1)将污染土壤破碎并调节含水率；2)向土壤中喷洒过硫酸钠溶液，在过硫酸钠存在的条件下，同时喷洒柠檬酸螯合Fe(II)溶液进行反应，去除土壤中氯苯类污染物。本发明通过柠檬酸螯合Fe(II)活化过硫酸钠的方式，利用其强氧化性去除土壤中氯苯类污染物；过硫酸钠通过喷洒的方式添加到土壤中，保证过硫酸钠存在的条件下，同时喷洒螯合剂对其进行活化，提高氧化剂对土壤中氯苯类污染物氧化去除率。本方法的优点在于操作简单，去除效果好，修复过程中不影响土壤理化性质，没有二次污染。
【IPC分类】B09C1-08
【公开号】CN104607456
【申请号】CN201410803309
【发明人】席北斗, 虞敏达, 马研, 何小松, 高如泰, 檀文炳, 李丹
【申请人】中国环境科学研究院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月19日