[发明专利]一种三氯乙烯污染地下水的修复方法

说明书

一种三氯乙烯污染地下水的修复方法，属于有机污染地下水修复领域，包括以下步骤：（1）测定三氯乙烯污染地下水中三氯乙烯的含量和核算污染地下水总量；（2）制备成修复药剂A水溶液；（3）制备成修复药剂B水溶液；（4）将修复药剂A水溶液和修复药剂B水溶液各平均分为3~10份；（5）在三氯乙烯污染地下水污染源区开设注入井和抽水井，反应12~36h；同时，从抽水井中抽出三氯乙烯污染地下水回注入所述注入井；（6）步骤（5）反应完成后，通过抽水井或监测井采集地下水并对三氯乙烯浓度检测，并记录数据。（7）当三氯乙烯浓度高于修复目标时，则重复步骤（4）‑（6）；污染物浓度低于修复目标时，修复工作完成。

技术领域

本发明属于有机污染地下水修复领域，主要涉及一种三氯乙烯污染地下水的修复方法。

背景技术

三氯乙烯常用作金属脱脂剂、杀菌剂、制冷剂以及衣服干洗剂，年使用量巨大并且逐年增加。由于三氯乙烯使用后废液的不恰当处理及一些储存罐的泄漏，三氯乙烯污染时有发生，严重污染了土壤和地下水，成为当前环境中分布最广泛的污染物之一。三氯乙烯是一种有毒物质，易挥发且具有“三致效应”，即致癌、致畸、致突变。近年来大量研究表明它们能引起三叉神经麻痹等病症，目前被列为一种可疑的人类致癌物。所以地下水和土壤中三氯乙烯的去除显得尤为重要。

三氯乙烯具有粘滞性低、流动性强等特点，一旦进入环境中便会造成土壤和地下水的污染，增加修复难度。目前三氯乙烯污染地下水的修复方法主要有化学氧化还原技术、电化学技术、生物修复技术、渗透反应格栅技术和地面抽出处理技术等。其中用于原位化学氧化的氧化剂主要包括过硫酸盐、高锰酸钾、芬顿试剂（Fe²⁺+H₂O₂）、臭氧等。芬顿技术因其能氧化大多数有机物，且效率较高而备受关注，但是过氧化氢易在中性pH条件下歧化分解失效以及高浓度过氧化氢氧化有机物的同时会产生大量热和气体，这可能引发地下塌陷、生物灭绝、甚至爆炸。

过硫酸盐可以通过热、碱、过渡金属等活化方式产生SO₄·和·OH，以降解水中有机污染物。然而地下水中的温度一般为15℃左右，该温度下过硫酸盐与污染物不反应，如果用加热等方式提高地下水的温度，修复成本就会非常高。处于中性pH环境的地下水通过加入Fe²⁺/Fe³⁺或加碱的活化方式同样处理效果不佳或对地下环境造成严重影响，破坏生态环境。

过氧化钙因其分解产生过氧化氢的速率可控逐渐应用于污染地下水的修复治理，同时还能产生氧气，有助于好氧微生物的氧化降解，作为一种绿色氧化剂，其应用越来越受到重视。专利号为：201410561933.8，发明创造名称为“一种过硫酸盐-过氧化钙双氧化剂去除多环芳烃类物质甲基萘的方法”的中国专利公开了一种去除水体中多环芳烃类物质甲基萘的方法，其主要步骤是向含有甲基萘的水体中,加入过硫酸盐及过氧化钙,搅拌均匀,维持系统pH在中性偏酸性条件下反应4-5天,即可氧化去除污染物质。该发明创造提供的方法氧化能力较强，但实际地下水环境复杂（如HCO₃^-、CO₃^2-、Cl^-等离子干扰，多种有机污染物同时存在于地下环境）或地下水污染物浓度较高（如污染源区，浓度超标数百倍），因此往往需要较高浓度的过氧化钙和过硫酸盐加入量。而地下水因其缓冲能力较土壤差，过氧化钙的大量投加极易造成地下环境pH值的快速升高，造成地下水碱化，破坏地下环境，同时也会造成药剂的极大浪费，甚至氧化能力变得极其微弱（过氧化钙在碱性环境下主要产生氧气），实际污染地下水修复效果不佳。另外，工业级过氧化钙（含量为60%）粉末含有氢氧化钙成分，溶于水便会产生更多的氢氧化钙（本身含有的氢氧化钙和过氧化钙溶于水生成的氢氧化钙），现场实际应用中所用工业级过氧化钙溶于水后，pH上升更快，对环境造成的影响更大。

CaO₂与水接触后，存在以下两种分解方式：