具有修复有机物污染土壤和/或地下水功能的组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及土壤以及土壤和/或地下水污染修复领域，公开了一种具有修复有机物污染的土壤和/或土壤和/或地下水功能的组合物及其在污染土壤和/或土壤和/或地下水修复中的应用。该组合物含有硫酸盐、营养物质以及可选的增溶剂，其中，所述硫酸盐和营养物质的重量比为(1

【技术实现步骤摘要】
具有修复有机物污染土壤和/或地下水功能的组合物及其应用


[0001]本专利技术涉及土壤以及地下水污染修复领域，具体涉及一种具有修复有机物污染土壤和/或地下水功能的组合物及其应用。

技术介绍

[0002]我国在长期的经济发展过程中诱发大量污染场地，土壤和地下水环境问题日益凸显，且不同程度的呈加重趋势。其中，有机污染物是土壤和地下水污染中较为严重和分布较广的一类污染物，在开展的污染场地调查中，传统的石油开采、化工等行业占有较大比例。自上世纪80年代以来，不同国家开展土壤地下水污染修复至今，进行了大量的研究和实践，形成了土壤和地下水污染风险管控和修复技术体系，包括原位化学氧化、原位可渗透反应屏障技术、抽出处理以及原位空气扰动技术等，但这些方法或需要注入大量氧化药剂，或需要现场大规模工程施工，或产生废水废气等二次污染需要治理。因此，如何有效修有机物污染土壤以及地下水一直以来备受人们关注。
[0003]CN104628120A公开了一种新型地下水修复缓释材料及其制备方法，该缓释材料主要由过硫酸盐、水泥、砂以及蒸馏水制得，其制备方法将过硫酸盐、水泥、砂以及蒸馏水按一定质量比搅拌混合均匀制得缓释材料，后将该缓释材料注入模具，制成中空立方体结构；其次在室温条件下养护5天，定型后从模具中取出；最后将固体粉末状的过硫酸钠加入到中空立方体中，并用上述缓释材料将该中空立方体进行封口处理，制得缓释型过硫酸钠氧化剂。该方法中使用的过硫酸盐，在修复过程中容易造成二次污染。
[0004]CN103635265A公开了将至少一种电子受体盐施用到覆盖污染的地下水的地表来生物修复石油烃污染的地下水的方法。所述方法包括确认在其中发现所述污染的地下水的含水层的特性，以使得能够处理在地表以下一定的深度范围内的含水层。该方法主要是通过在地表喷淋电子受体溶液，该电子受体溶液仅为硝酸根或者硫酸根离子，未考虑由于有机物的存在导致地下环境中碳氮磷比例失调的情况，未加入微生物生长的营养物质。并在重力作用浇注足够量的水使得电子受体到达污染物所在含水层。
[0005]综上，以上修复剂和方法存在修复剂可能会造成二次污染以及修复效果差的缺点，因此，需要寻求一种环境友好且能够有效修复有机物污染土壤以及地下水功能的组合物以及修复方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的修复剂会造成二次污染以及修复效果差等技术问题，提供一种具有修复有机污染的土壤和/或地下水功能的组合物及其在污染土壤和/或地下水修复中的应用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种具有修复有机物污染土壤和/或地下水功能的组合物，该组合物含有硫酸盐、营养物质以及可选的增溶剂；其中，所述硫酸盐
和营养物质的重量比为(1
‑
99)：1，优选为(1.1
‑
30)：1。
[0008]本专利技术第二方面提供一种修复有机物污染的土壤和/或地下水的方法，该方法包括：将待修复的土壤和/或地下水与前述第一方面所述的组合物接触。
[0009]本专利技术第三方面提供一种利用电化学装置修复有机物污染的土壤和/或地下水的方法，该方法包括：在待处理的土壤和/或地下水区域布设电极或电极组、监测井，并向所述监测井中引入前述第一方面所述的组合物，使得所述组合物在所述电化学装置的控制下与所述有机物接触。
[0010]本专利技术第四方面提供一种根据前述第一方面所述的组合物在污染土壤和/或地下水修复中的应用。
[0011]与现有技术相比，本专利技术提供的组合物组分简单，价格低廉，且易于规模化生产，该组合物用于土壤和/或地下水修复时，能够强化地下环境中土著微生物利用本专利技术提供的组合中的硫酸盐降解有机物的速率，且不会造成二次污染，环境友好，另外，硫酸盐在地下环境中溶解度高，注入方式多样，从而达到经济高效修复地下有机污染的目的。
具体实施方式
[0012]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0013]本专利技术第一方面提供一种具有修复有机物污染的土壤和/或地下水功能的组合物，该组合物含有硫酸盐、营养物质以及可选的增溶剂；其中，所述硫酸盐和营养物质的重量比为(1
‑
99)：1，优选为(1.1
‑
30)：1。
[0014]本专利技术中，优选情况下，以所述组合物的总重量(除溶剂外的成分计)为基准，所述硫酸盐的重量含量可以为40
‑
99％，优选为85
‑
99％。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，优选地，以所述组合物的总重量(除溶剂外的成分计)为基准，所述营养物质的重量含量可以为0.1
‑
50％，更优选为0.5
‑
5％。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，为了促进所述有机物在所述土壤含水层介质环境中脱附，从而进入地下水中并提高有机污染物溶解度，所述组合物可含有一定量的增溶剂，优选地，以所述组合物的总重量(除溶剂外的成分计)为基准，所述增溶剂的重量含量可以为0.5
‑
10％，更优选为0.5
‑
5％。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述硫酸盐可以选自水溶性硫酸盐，优选选自硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铁和硫酸亚铁中的至少一种，更优选选自硫酸钠、硫酸钙和硫酸镁中的至少一种，进一步优选选自硫酸钠和/或硫酸镁。
[0018]本专利技术中，所述组合物中的营养物质是为所述土壤和/或地下水中的土著微生物提供更有利生存的环境。
[0019]本专利技术中，对所述土著微生物没有特别的限定，通常可以包括脱硫弧菌属、脱硫单胞菌属、脱硫叶菌属、脱硫肠状菌属、脱硫菌属、脱硫球菌属、脱硫八叠球菌属和脱硫线菌属等硫酸盐还原菌。
[0020]需要说明的是，本专利技术中所述微生物所需的碳源可以由所述土壤和/或地下水中
的有机物提供，不需要额外添加碳源，因此，优选情况下，所述营养物质包含氮源和磷源。
[0021]本专利技术中，为了使得所述土壤和/或地下水中碳、氮和磷的比例能够更好的满足所述微生物的需求，因此，对所述营养物质中所述氮源和磷源的重量含量有一定的要求，优选情况下，以所述营养物质的总重量为基准，所述氮源的重量含量可以为20
‑
99％，更优选为25
‑
50％；所述磷源的重量含量可以为1
‑
80％，更优选为50
‑
75％。
[0022]本专利技术中，所述氮源可以选自有机氮或无机氮，优选情况下选自硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵和尿素中的至少一种，更优选选自硝酸钠、硝酸铵和硫酸铵中的至少一种。
[0023]本专利技术中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有修复有机物污染的土壤和/或地下水功能的组合物，其特征在于，该组合物含有硫酸盐、营养物质以及可选的增溶剂；其中，所述硫酸盐和营养物质的重量比为(1
‑
99)：1，优选为(1.1
‑
30)：1。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以所述组合物的总重量为基准，所述硫酸盐的重量含量为40
‑
99％，优选为85
‑
99％；以所述组合物的总重量为基准，所述营养物质的重量含量为0.1
‑
50％，优选为0.5
‑
5％；以所述组合物的总重量为基准，所述增溶剂的重量含量为0.5
‑
10％，优选为0.5
‑
5％。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述硫酸盐选自水溶性硫酸盐，优选选自硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铁和硫酸亚铁中的至少一种，更优选选自硫酸钠、硫酸钙和硫酸镁中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的组合物，其中，所述营养物质包含氮源和磷源，优选地，以所述营养物质的总重量为基准，所述氮源的重量含量为20
‑
99％，更优选为25
‑
50％；优选地，以所述营养物质的总重量为基准，所述磷源的重量含量为1
‑
80％，更优选为50
‑
75％。5.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述氮源选自硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵和尿素中的至少一种，优选选自硝酸钠、硝酸铵和硫酸铵中的至少一种；和/或，所述磷源选自磷酸钠、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二铵、磷酸氢镁、磷酸氢钙、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢镁、磷酸二氢钙和磷酸二氢铵中的至少一种，优选选自磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠和磷酸氢钙中的至少一种。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的组合物，其中，所述增溶剂选自鼠李糖脂、聚乙二醇辛基苯基醚、环糊精、乙醇、聚山梨酯和十二烷基硫酸钠中的至少一种，优选为鼠李糖脂和/或环糊精。7.一种修复有机物污染的土壤和/或地下水的方法，其特征在于，该方法包括：将待修复的土壤和/或地下水与权利要求1
‑
6中任意一项所述的组合物接触。8.根据权利要求7所述的方法，其中，以100g所述土壤的重量为基准，所述组合物的用量为0.001
‑
2g，优选为0.01
‑
1g；和/或，以1L所述地下水为基准，所述组合物的用量为0.01
‑
20g，优选为0.1
‑
10g；和/或，所述组合物的加入量使得硫酸根的初始重量浓度为10
‑
200000ppm，优选为100
‑
100000ppm。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述接触的条件包括：温度为15
‑
35℃，优选为18
‑
25℃，pH控制在6
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8之间，优选在6.5
‑
7.5之间。10.根据权利要求7
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政伟，张树才，周志国，林笑雨，房师平，张志远，姚猛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：