一种高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法技术

本发明专利技术公开一种高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法，采用先将污染土壤用环状糊精溶液处理，然后加入氧化物搅拌，最后用超声处理的方式，有效增加土壤中多氯联苯的水溶性，改善了氧化传质效果，提高了土壤中自由基(

【技术实现步骤摘要】
一种高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法


[0001]本专利技术属于土壤污染修复
，特别是高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法。

技术介绍

[0002]持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)是一类具有毒性、持久性、易于在生物体内富集和长距离迁移和沉积、对源头附近或远处的环境和人体产生损害的有机化合物，它可以通过大气、洋流以及其它方式在全球范围循环，造成的污染问题已成为全球性的环境难题。研究发现，POPs对食物链中高等捕食者伤害最重，能造成包括生殖障碍和种群下降，功能异常和其它荷尔蒙系统异常，性别混乱，免疫系统障碍，行为失常，肿瘤和癌症等不同损害。多氯联苯(PCBs)就是一种典型的持久性有机污染物。
[0003]PCBs污染土壤的处理技术很多。常规方法中，土壤固化是用物理和化学的手段将有毒有害物质封存或吸附固定，让土壤表观上不再危害环境；热解法包括高温分解、热解吸和焚烧；土壤淋洗技术是通过溶解度较大的溶剂对土壤中PCBs的萃取浓缩后再进一步处理。上述方法操作工艺简单，但易造成不便于后续处理且成本较高。生物修复法生态安全、环境友好，但修复周期长，无论植物或者微生物修复都主要是通过植物吸收和微生物氧化(好氧/厌氧)降解使土壤无害化，耗时费力且降解不彻底。以高级氧化技术为代表的化学修复技术研究的比较广泛，此类方法降解速率快、效率高且无二次污染，是高级氧化技术近年来发展迅速的原因。
[0004]现有专利中，中国专利申请CN109158417A提供的环状糊精-过硫酸钠联合修复石油烃污染土壤的方法，利用环状糊精及其衍生物和过硫酸钠联合使用进行石油烃的污染修复，然而这种方法对受多氯联苯污染的土壤的修复效果不好。中国专利申请CN103316908A提供的修复受多氯联苯污染土壤的电芬顿方法，通过施加电源，使通入土壤的氧气还原产生过氧化氢，土壤中的亚铁离子与过氧化氢反应生成羟自由基，羟自由基可氧化降解土壤中的有机污染物，使其生成CO2、H2O及无机盐类等小分子物质；同时联合利用超声波技术的机械效应和空化现象，对土壤中污染物进行物理解吸，促进水分子分解形成羟自由基等强氧化性自由基，对电芬顿有促进作用。这种方法由于需要将阳极和阴极设置在土壤中，操作复杂要求高，安全性存疑，多氯联苯的去除率也相对不高。中国专利申请CN102495016A提供的检测土壤中多氯联苯污染物的方法，利用聚苯乙烯纳米球在石英片上形成单层的六角密排结构，再沉积金属银膜并除去聚苯乙烯球得二维六角排列三角形银纳米点阵；然后在二维银纳米点阵位置修饰环状糊精，测量吸收光谱；再用环状糊精吸附修饰PCBs，然后测量吸收光谱，从而检测PCBs，然而这种方法只能进行定性检测土壤中的多氯联苯，并不能实现多氯联苯的有效去除。

技术实现思路

[0005]针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种高效化学氧化修复受多氯联苯污染
的土壤的方法，具体通过以下技术实现。
[0006]一种高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将待修复的污染土壤自然风干、研磨，然后过20目筛得污染土壤微粉；
[0008]S2、配制0.001～0.01％的环状糊精溶液，加入污染土壤微粉搅拌30-60min得混合物Ⅰ；
[0009]S3、在混合物Ⅰ中加入氧化剂搅拌均匀，然后进行超声波搅拌10-60min，超声波功率为1-20kW/kg，得混合物Ⅱ；
[0010]S4、将混合物Ⅱ于5-50℃下静置1-15d，即完成土壤修复。
[0011]优选地，步骤S3中，所述氧化剂的用量为所述污染土壤微粉的8～15％。
[0012]更优选地，步骤S3中，所述氧化剂的用量为所述污染土壤微粉的12％。
[0013]优选地，步骤S3中，超声波搅拌30min，超声波功率为10kW/kg。
[0014]优选地，步骤S3中，所述混合物Ⅱ的液固重量比为3-10:1。
[0015]更优选地，步骤S3中，所述混合物Ⅱ的液固重量比为5:1。
[0016]优选地，所述氧化剂为过硫酸钠、双氧水中至少一种。
[0017]优选地，所述环状糊精为α-环状糊精、β-环状糊精、γ-环状糊精、分支环状糊精、羟丙基-β-环状糊精中至少一种。
[0018]本专利技术的上述方法所应用的土壤环境一般为多氯联苯浓度为10-100mg/kg，当多氯联苯浓度大于或小于该浓度时，只需要相应地减少步骤中的某些参数即可，例如调整步骤S2中环状糊精溶液的浓度，超声搅拌的功率和时间，氧化物的加入量等。本专利技术利用环状糊精“内疏水、外亲水”的独特分子结构，增强多氯联苯从土壤颗粒表面的洗脱作用，提高多氯联苯的溶解度，改善多氯联苯的环境传质和降解活性，提高多氯联苯的去除效率；同时，本专利技术利用超声波的空化效应和热点效应可以产生一部分
·
OH，从而提高了氧化剂的产生率，可以长时间维持
·
OH的浓度，增强了氧化剂对多氯联苯的降解效率；超声波的机械效应使溶液中的氧化剂和有机污染物处于均匀状态，提高氧化效率。将环状糊精和超声波搅拌联用的的的方式，相比于单独采用环状糊精能够获得更好的多氯联苯降解效果。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0020]1、本专利技术提供的土壤修复方法，采用环状糊精+氧化剂+超声波的处理工艺，有效增加多氯联苯的水溶性，改善了氧化传质效果，提高了土壤中自由基(
·
OH)的产生率和浓度，大大提高了多虑联苯的降解效率；
[0021]2、本专利技术提供的这种土壤修复方法绿色环保，无二次污染，处理工艺简单，可操作性强，处理成本低廉，可广泛应用于高浓度多氯联苯污染场地的修复，减少多氯联苯对环境的污染，保障环境安全。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]以下实施例和对比例中所用的被多氯联苯污染的某处土壤，采用气相色谱-质谱法(HJ743)测得多氯联苯的浓度为16.8mg/kg。然后将该污染土壤风干、研磨，过20目筛得污
染土壤微粉。
[0024]以下实施例和对比例中如果未做特殊说明，所用的环状糊精溶液都采用浓度为0.005％的β-环状糊精溶液，所用的氧化剂都采用过硫酸钠。
[0025]实施例1
[0026]本实施例1采用以下方法修复上述被多氯联苯污染的土壤：
[0027](1)取10g该污染土壤微粉，加入50mL的0.005％的β-环状糊精溶液，搅拌40min，得混合物Ⅰ；
[0028](2)在混合物Ⅰ中加入1.2g过硫酸钠固体；采用10kW/kg的超声波处理30min，液固比约为5:1；在25℃下放置7d，完成修复。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将待修复的污染土壤自然风干、研磨，然后过20目筛得污染土壤微粉；S2、配制0.001～0.01％的环状糊精溶液，加入污染土壤微粉搅拌30-60min得混合物Ⅰ；S3、在混合物Ⅰ中加入氧化剂搅拌均匀，然后进行超声波搅拌10-60min，超声波功率为1-20kW/kg，得混合物Ⅱ；S4、将混合物Ⅱ于5-50℃下静置1-15d，即完成土壤修复。2.根据权利要求1所述的高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法，其特征在于，步骤S3中，所述氧化剂的用量为所述污染土壤微粉的8～15％。3.根据权利要求2所述的高效化学氧化修复受多氯联苯污染的土壤的方法，其特征在于，步骤S3中，所述氧化剂的用量为所述污染土壤微粉的12％。4.根据权利要求1-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭沨，胡宝伽，吴磊，熊慧莹，曹梦莹，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团生态环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：