[发明专利]一种4-硝基氯苯污染土壤的化学氧化修复药剂及修复方法

说明书

本发明公开了一种4‑硝基氯苯污染土壤的化学氧化修复药剂及修复方法，可快速高效的氧化分解去除土壤中难降解的4‑硝基氯苯；化学氧化修复药剂包括：组分A、B、C，组分A包括纳米碳，组分A的投加质量比为土壤的0.1%~1%；组分B为芬顿试剂，芬顿试剂中二价铁盐在污染土壤中的投加质量比为土壤的2%~5%；组分C为pH调节剂，组分C调节污染土壤的pH在5~7之间；化学氧化修复方法包括：向4‑硝基氯苯污染土壤中投加组分C，将污染土壤的pH调节至5~7；向污染土壤中投加组分A，与土壤混合均匀；向污染土壤中投加配置好的组分B，并与土壤混合均匀，养护反应2~5h。

技术领域

本发明涉及有机污染土壤修复技术领域，具体涉及一种4-硝基氯苯污染土壤的化学氧化修复药剂及修复方法。

背景技术

4-硝基氯苯（p-Nitrochlorobenzene，p-NCB）是一种重要的化学有机合成中间体，被广泛应用于如4-硝基酚、含氮和含硫染料、医药（如非那西汀和醋氨酚）、农药（如除草醚和对硫磷）和橡胶助剂等合成工艺中。

4-硝基氯苯具有高毒性，本身很难被微生物降解，可以在生物体内累积从而产生生物放大效应，很容易对环境造成严重危害；因此，已被美国EPA和我国生态环境部列在环境优先污染物黑名单里。有机合成、颜料、染料制造业以及医药厂等排放的废水和废气是环境中4-硝基氯苯污染的主要来源。

由于4-硝基氯苯的低水溶性和低蒸汽压，使其很容易被土壤颗粒吸附从而在土壤环境中造成蓄积。由于4-硝基氯苯具有显著的疏水性、挥发性和持久性等特殊的理化性质，其进入土壤后往往会大部分吸附于土壤颗粒表面或者分配于土壤有机质中，或者以挥发性土壤气体形式存在，加上其生物降解性能较差，4-硝基氯苯在土壤中半衰期可达几年甚至几十年。4-硝基氯苯在自然环境中会通过扩散、迁移、溶解或者生物富集等方式分散于各相介质中，并且以各自然介质为载体，通过呼吸、饮水、摄食、皮肤接触等多种暴露途径最终进入人体，对人群造成潜在的健康危害。

对于4-硝基氯苯等有机物污染土壤，采用原位或异位化学氧化修复是近年来颇受关注的方法，通过将氧化剂以固态或液态的形式加入污染土壤中，进而与土壤污染物接触并发生化学反应，氧化分解目标污染物，最终达到修复效果。目前常用的氧化剂包括高锰酸盐、Fenton试剂、双氧水、臭氧和过硫酸盐等。4-硝基氯苯污染土壤氧化修复成功与否不仅取决于适合的氧化剂选择和药剂投加量，同时取决于氧化剂能否与污染物质有效接触并充分快速的发生反应。

在原位或异位土壤氧化修复过程中，氧化反应过程主要发于水相土壤水或者地下水中。而4-硝基氯苯等有机物通常为疏水性有机物，在水中溶解度为0.0012 mol/L，污染土壤中大部分的4-硝基氯苯会分配在固相土壤颗粒中，而在土壤水相分配有限。因此在实际化学氧化修复过程中，由于目标污染物有限的水溶性以及土壤天然有机质对有机污染物的吸附作用，往往会导致投加的氧化药剂难以与目标有机污染物充分有效的接触，故而氧化反应也无法充分进行，造成氧化剂投加量大且修复效果较为有限。因此，在选择合适氧化剂的基础上，如何促进有机污染物在土壤表面解吸并增加其在水相中分配，从而增加氧化剂反应空间和利用率，是这类有机污染土壤氧化修复技术函待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种4-硝基氯苯污染土壤的化学氧化修复药剂及修复方法。

本发明公开了一种4-硝基氯苯污染土壤的化学氧化修复药剂，包括：

组分A，所述组分A包括纳米碳，所述组分A在污染土壤中的投加质量比为土壤的0.1%~1%；

组分B，所述组分B包括芬顿试剂，所述芬顿试剂中过氧化氢与二价铁的质量比为0.5:1~10:1，二价铁盐在污染土壤中的投加质量比为土壤的2%~5%；

组分C，所述组分C包括pH调节剂，所述组分C调节污染土壤的pH在5~7之间。

作为本发明的进一步改进，所述二价铁盐为硫酸亚铁。