CN103586275A - 一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法，将纳米零价铁加入装有纯水(或盐溶液)的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆，)将硝基苯浓度为50-100mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器或摇床使三角瓶中的液体不断混合，定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。采用本发明技术方案，设计简单，操作方便；无需复杂的处理设备，成本低；处理彻底，无二次污染。

Description

一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体而言，涉及一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法。
背景技术
硝基苯是一种重要的化工原料，对人体和生物具有高毒性，且很难被生物降解，因此被列于世界“环境优先控制有毒有机污染物”的名单。硝基苯一旦大量进入土壤及地下水中，将会造成难以修复的环境危害。
近年来，纳米颗粒因具有高的比表面积、多级比表面和高表面能而倍受人们关注。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米颗粒所组成的新一代材料。当颗粒尺寸处于纳米量级时，量子效应开始影响到物质的性能和结构，而表现出特殊的理化性质如小尺寸效应、界面(表面)效应、量子尺寸效应以及量子隧道效应等。纳米材料的特殊理化性质取决于其颗粒大小(比表面积和分布)、化学构成(纯度)，因此，纳米材料在物理性能如磁、光、电、热等方面与普通材料有很大不同，具有吸附、催化、辐射、吸收等新特性。纳米颗粒由于其大量的微界面及微孔性，可以强化各种界面反应，如对污染物的表面及专性吸附反应等，在污染土壤治理及污水净化中正发挥越来越显著的作用。
零价铁能够还原去除水环境中多种污染物，利用零价铁进行污染土壤和地下水的修复成为国内外较为关注的研究方向，但普通铁粉还原硝基苯时铁粉用量较大，且反应在低pH的条件下方能取得较好的实验效果，使其在实际应用过程中受到较大的限制。在20世纪80年代末，纳米零价铁颗粒作为一种有效的脱卤还原剂受到人们关注。近年来研究发现，纳米铁可以催化还原多种有机卤化物，如卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃、有机氯农药等难降解有机污染物。但是，纳米零价铁在修复硝基苯污染土壤方面的研究较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1)将0.5-1克纳米零价铁加入装有100毫升纯水(或盐溶液)的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆；
步骤2)将50克硝基苯浓度为50-100mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器或摇床使三角瓶中的液体不断混合；
步骤3)定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。
进一步的，所述步骤(1)中的纳米零价铁是商业化销售的、直径小于50nm的零价铁粉，所述步骤(2)中的硝基苯还原后的产物为所述步骤(3)中的苯胺，所述苯胺较硝基苯毒性小，且易被微生物降解。
本发明的有益效果是：
采用本发明技术方案，设计简单，操作方便；无需复杂的处理设备，成本低；处理彻底，无二次污染。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面将结合实施例，来详细说明本发明。
一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1)将0.5-1克纳米零价铁加入装有100毫升纯水(或盐溶液)的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆；
步骤2)将50克硝基苯浓度为50-100mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器或摇床使三角瓶中的液体不断混合；
步骤3)定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。
进一步的，所述步骤(1)中的纳米零价铁是商业化销售的、直径小于50nm的零价铁粉，所述步骤(2)中的硝基苯还原后的产物为所述步骤(3)中的苯胺，所述苯胺较硝基苯毒性小，且易被微生物降解。
实施例如下：
实施例一
将0.5克纳米零价铁加入装有100毫升纯水的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆；将50克硝基苯浓度为50mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器将三角瓶中的液体不断搅拌；定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。该方法处理3小时后，硝基苯的去除率达到86.7％。
实施例二
将1克纳米零价铁加入装有100毫升去离子水的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆；将50克硝基苯浓度为100mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器使三角瓶中的液体不断混合；定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。该方法处理2小时后，硝基苯的去除率达到68％。
实施例三
将1克纳米零价铁加入装有100毫升2％柠檬酸钠溶液的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆；将50克硝基苯浓度为100mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器或摇床使三角瓶中的液体不断混合；定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。该方法处理3小时后，硝基苯的去除率达到96％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1)将0.5-1克纳米零价铁加入装有100毫升纯水(或盐溶液)的三角瓶中，搅拌成纳米铁浆；
步骤2)将50克硝基苯浓度为50-100mg/kg的硝基苯污染土壤加入上述三角瓶中，瓶口密封，利用磁力搅拌器或摇床使三角瓶中的液体不断混合；
步骤3)定时从三角瓶中取样，检测土壤及溶液中硝基苯及苯胺的浓度。
2.根据权利要求1所述的利用纳米材料修复硝基苯污染土壤的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的纳米零价铁是商业化销售的、直径小于50nm的零价铁粉，所述步骤(2)中的硝基苯还原后的产物为所述步骤(3)中的苯胺，所述苯胺较硝基苯毒性小，且易被微生物降解。
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