CN114345920A - 一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤修复技术领域,提供一种通过碱解‑氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法,先将碱性修复剂原位注入污染区域中,以对污染区域进行碱解处理,碱解处理完成后再原位注入氧化剂,以对污染区域进行氧化处理。通过该方法,碱性修复剂前期发挥了促进有机磷农药碱解的作用,后期发挥了碱激活氧化剂的作用,充分利用了碱性修复剂在各阶段的效用。本发明所提出的先添加碱性修复剂后添加氧化药剂的修复方式,可以减少氧化剂的用量,从而减少相关无机盐在修复后土壤中的残留量,减轻相关无机盐对建筑物钢结构的腐蚀程度。此外,本方法为原位修复方法,修复过程中无需对污染土壤进行清挖转运,缓解了修复过程中存在的异味扩散问题。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域,具体涉及一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法。
背景技术
有机磷农药是一种广谱杀虫除草剂,由于其具有品种丰富、价格低廉和易降解等优点而被广泛应用于农业生产中。在有机磷农药的生产或贮存过程中,通常存在一定的“跑、冒、滴、漏”等现象,这会对土壤和地下水造成一定的污染。经调查发现,停产多年的有机磷农药厂的土壤中仍具有较高浓度的有机磷农药和较大的异味。
有机磷农药污染区域仍具有较高的开发价值,需要对其进行修复治理。但是,有机磷农药污染区域具有污染物种类复杂、污染浓度较高且异味严重等特点,这使得有机磷农药污染区域的修复治理面临着较大的困难。
目前,针对有机磷农药污染区域的修复技术,按照工艺原理,主要可分为热脱附修复技术、生物修复技术和化学氧化修复技术等。热脱附修复技术通过提高温度使污染物从污染土壤中分离出来,但是热脱附修复技术存在耗能较大、经济性较差等缺点。生物修复技术利用微生物或植物的富集或降解能力将有机物污染物从污染土壤中去除,但是生物修复技术存在修复周期较长、修复效果不稳定等缺点。化学氧化修复技术通过向土壤中添加氧化剂将有机污染物从污染土壤中氧化去除,与其他修复技术相比,化学氧化修复技术能高效快速地降解有机磷农药。
中国专利CN106753386A公开了一种处理高浓度有机磷农药污染土壤的组合物,其有效成分为氢氧化钠和过硫酸钠,在使用时,向含有高浓度有机磷农药污染的场地污染土壤中同时加入氢氧化钠和过硫酸钠。
然而,在实现本发明的过程中,发明人发现,将氢氧化钠和过硫酸钠同时加入污染土壤中,存在修复效果较差且修复后土壤中硫酸盐残留量较高的问题。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中将氢氧化钠和过硫酸钠同时加入污染土壤中时,存在的修复效果较差且修复后土壤中硫酸盐残留量较高的缺陷,从而提供一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法。
为此,本发明提供一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法,所述方法包括:向含有有机磷农药的污染区域中原位注入碱性修复剂,以对所述污染区域进行碱解处理;向碱解处理后的所述污染区域中原位注入氧化剂,以对所述污染区域进行氧化处理。
本发明的发明人研究发现,现有技术中将氢氧化钠和过硫酸钠同时加入污染土壤中时,修复效果较差的原因是,同时加入氢氧化钠和过硫酸钠,其主要原理是通过碱激活过硫酸钠,并利用激活后的过硫酸钠氧化有机磷农药,属于化学氧化反应,并没有考虑到有机磷农药的碱解情况。此外,氢氧化钠和过硫酸钠同时加入土壤中,导致大量的氢氧化钠用于激活过硫酸钠,大量的氢氧化钠会消耗在过硫酸钠的激活过程中,导致氢氧化钠对有机磷农药的碱解作用没有充分发挥,影响有机磷农药的碱解反应,进而导致整体修复效果较差;修复后土壤中硫酸盐残留量较高的原因是,由于氢氧化钠在过硫酸钠的激活过程中被大量消耗,土壤修复主要由过硫酸钠的氧化作用完成,因此过硫酸钠的用量较高,从而导致修复后土壤中硫酸盐残留量较高。
基于上述发现,本发明的发明人创造性地提出先将碱性修复剂注入污染区域中,以对污染区域进行碱解处理,碱解处理完成后再注入氧化剂,以对污染区域进行氧化处理。本发明中的碱性修复剂至少可以发挥如下两个作用:(1)在碱解反应阶段,利用其提供的碱性环境促进有机磷农药的碱解反应;(2)在氧化阶段,利用其提供的碱性环境进行氧化剂的碱激活。
通过本发明的方法,一方面能够充分发挥碱性修复剂对有机磷农药的碱解作用,提升整体修复效果,另一方面能够减少氧化剂的使用量,从而减少相关无机盐在修复后土壤中的残留量,减轻相关无机盐对建筑物钢结构的腐蚀程度。此外,利用碱性修复剂进行碱解处理后的污染区域土壤中存在碱性环境,能够为氧化剂的碱激活提供相应条件,也即,本发明的方法能够在确保碱性修复剂充分发挥其碱解作用的同时,为氧化剂提供碱激活条件。
此外,本发明的方法为原位修复方法,修复过程中不需要对污染土壤进行清挖转运,缓解了高浓度有机磷农药在修复过程中存在异味扩散的问题。
在本发明中,具体地,有机磷农药可以包括甲拌磷、乙硫磷、对硫磷、特丁硫磷、氯甲磷、内吸磷、马拉硫磷、乐果、敌百虫和敌敌畏等诸多有机磷农药。在向含有有机磷农药的污染区域中注入碱性修复剂之前,还可以对污染区域进行场地清理,除去污染区域中的砖(石)块、钢筋、防尘网、施工器具和地下管线等固体性杂物,以提升后续的土壤修复效果。
根据本发明,在向含有有机磷农药的污染区域中注入碱性修复剂之前,所述方法还可以包括:确定所述污染区域中所述有机磷农药的初始含量;基于所述初始含量,确定所述碱性修复剂的用量,以使得相对于1摩尔份的所述有机磷农药,所述碱性修复剂的用量为1.0~2.0摩尔份,优选为1.2~1.5摩尔份。控制碱性修复剂与有机磷农药的相对使用量在上述范围内,一方面能够确保碱性修复剂充分发挥其碱解作用,另一方面能够确保为氧化剂的碱激活提供必要的碱性环境。
根据本发明,在向碱解处理后的所述污染区域中注入氧化剂之前,所述方法还可以包括:确定碱解处理后的所述污染区域中所述有机磷农药的中间含量;基于所述中间含量,确定所述氧化剂的用量,以使得相对于1摩尔份的所述有机磷农药,所述氧化剂的用量为1.0~3.0摩尔份,优选为1.5~2.5摩尔份。控制氧化剂与有机磷农药的相对使用量在上述范围内,一方面能够确保较好的土壤修复效果,另一方面能够避免氧化剂使用过量而引入大量相关无机盐。
确定污染区域中有机磷农药含量(初始含量或中间含量)的方法可以是领域内的常用检测方法,例如可以是气相色谱法、液相色谱法、光谱分析法或酶联免疫法等检测方法。
根据本发明,所述碱性修复剂和所述氧化剂可以在一定的范围内选择,例如,所述碱性修复剂可以包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氨水中的至少一种,优选为氢氧化钠;所述氧化剂可以包括过硫酸盐,优选为过硫酸钠。
根据本发明,所述碱解处理和所述氧化处理的时间可以在一定的范围内选择,例如,在对所述污染区域进行碱解处理的操作中,所述碱解处理的时间可以为1~7天;在对所述污染区域进行氧化处理的操作中,所述氧化处理的时间可以为3~14天。
根据本发明,在向含有有机磷农药的污染区域中注入碱性修复剂时,可以采用高压旋喷法,通过至少一个注入孔,向所述污染区域中注入碱性修复剂溶液,其中,所述高压旋喷法的喷射压力可以为25~30MPa,所述碱性修复剂溶液中所述碱性修复剂的质量浓度可以为10%~35%,优选为15%~30%。
在向碱解处理后的所述污染区域中注入氧化剂时,可以采用高压旋喷法,通过至少一个注入孔,向碱解处理后的所述污染区域中注入氧化剂溶液,其中,所述高压旋喷法的喷射压力可以为25~30MPa,所述氧化剂溶液中所述氧化剂的浓度可以为100g/L~300g/L,优选为120g/L~250g/L。
在上述浓度范围内,碱性修复剂溶液和氧化剂溶液具有适宜的黏度,具有较好的喷射性能,而且在上述浓度条件下,碱性修复剂溶液和氧化剂溶液的使用量适宜,能够有效避免因碱性修复剂溶液或氧化剂溶液的使用量过大而导致土壤饱和的问题。
根据本发明,所述碱性修复剂溶液和所述氧化剂溶液可以共用相同的注入孔,任意两个相邻注入孔之间的间距为3m~5m。其中,多个注入孔之间可以呈网格状分布,网格的形状可以在一定的范围内选择,例如可以是正三角形或者正方形。
根据本发明,在确定所述氧化处理完成之后,所述方法还可以包括:确定氧化处理后的所述污染区域中所述有机磷农药的实时含量;确定所述实时含量与预设目标含量的相对大小;在所述实时含量大于所述预设目标含量的情况下,重复所述方法,直至所述实时含量小于等于所述预设目标含量。
图1示意性示出了根据本发明实施例的一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法的流程图,如图1所示,所述方法包括如下操作:
(1)场地平整、测量放线:清除污染区域内残留的砖(石)块、钢筋、防尘网、施工器具和地下管线等杂物。根据场地红线拐点和高压旋喷注射点的分布图,利用RTK对钻孔进行定位,并使用白灰对钻孔中心点位进行标定。
(2)设备组装与调试:高压旋喷钻机进场后,进行组装调试。为保证施工顺利进行,施工时的空气压力为0.7MPa,药剂注射压力为25~30MPa,管道通路正常,其它连接处无漏气。
(3)第一次药剂注入:采用高压旋喷钻机将配置好的氢氧化钠溶液均匀注入污染区域中,进行碱解反应,药剂注入量根据污染区域的污染程度确定。根据氢氧化钠的溶解度和溶液黏度等特性,确定氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量浓度在10%~30%之间。
(4)监测与养护:进行封场养护3天左右,在养护过程中对污染区域的土壤和地下水取样测定pH,严密监测土壤pH的变化情况。
(5)第二次药剂注入:采用高压旋喷钻机将配制好的过硫酸钠溶液均匀注入污染区域中,进行氧化反应,药剂注入量根据第一次药剂注射后污染区域的污染程度确定。根据过硫酸钠的溶解度和溶液黏度等特性,确定过硫酸钠溶液的浓度在100g/L~300g/L之间。
(6)监测与养护:第二次注药后,进行封场养护14天左右,在养护过程中对污染区域的土壤和地下水取样测定pH,严密监测土壤pH的变化情况。
(7)检测与验收:完成养护工作后,在修复范围内布设土壤采样点,采取土壤样品检验原位修复效果。如土壤或地下水位达到修复目标值,则根据其污染浓度重复步骤(3)至步骤(6),直至修复合格。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法中,先将碱性修复剂注入污染区域中,以对污染区域进行碱解处理,碱解处理完成后再注入氧化剂,以对污染区域进行氧化处理。碱性修复剂至少可以发挥如下两个作用:在碱解反应阶段,利用其提供的碱性环境促进有机磷农药的碱解反应;在氧化阶段,利用其提供的碱性环境进行碱激活氧化剂。通过该方法,一方面能够充分发挥碱性修复剂对有机磷农药的碱解作用,提升整体修复效果,另一方面能够减少氧化剂的用量,从而减少相关无机盐在修复后土壤中的残留量,减轻相关无机盐对建筑物钢结构的腐蚀程度。
2.本发明提供的通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法,原位修复方法,修复过程中不需要对污染土壤进行清挖转运,缓解了高浓度有机磷农药在修复过程中存在异味扩散的问题。
3.本发明提供的通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法中,碱性修复剂的使用量适宜,利用其进行碱解处理后的污染区域的土壤中存在碱性环境,能够为氧化剂的碱激活提供相应条件,也即,本发明的方法能够在确保碱性修复剂充分发挥其碱解作用的同时,为氧化剂提供碱激活条件。
4.本发明提供的通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法中,氧化剂的使用量适宜,一方面能够确保较好的土壤修复效果,另一方面能够避免氧化剂使用过量而引入大量相关无机盐。
5.本发明提供的通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法中,所使用的碱性修复剂溶液和氧化剂溶液具有适宜的浓度和黏度,在具有较好的喷射性能的前提下,还能够有效避免因碱性修复剂溶液或氧化剂溶液的使用量过大而导致土壤饱和的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出了根据本发明实施例的一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法的流程图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
本发明实施例中所涉及的各污染区域均位于天津某农药厂,各污染区域中的有机磷农药种类及浓度如表1所示。本发明实施例中所涉及的有机磷农药浓度,是指每千克污染土壤中含有的有机磷农药的重量。
表1各污染区域中的有机磷农药种类及浓度
污染区域 | 有机磷农药种类 | 有机磷农药浓度,mg/kg |
污染区域A | 甲拌磷、乙硫磷 | 280.23、125.63 |
污染区域B | 甲拌磷 | 32.69 |
污染区域C | 对硫磷 | 764.57 |
实施例1
采用如下方法对污染区域A进行修复:
(1)利用高压旋喷钻机向污染区域A中注入碱性修复剂(氢氧化钠)溶液,以对污染区域A进行碱解处理,高压旋喷钻机的喷射压力为30MPa,注入孔之间呈正三角形网格状分布,任意两个相邻注入孔之间的间距为3m;
其中,碱性修复剂为质量浓度为30%氢氧化钠溶液,碱性修复剂溶液的加入量使得相对于1摩尔份的有机磷农药,氢氧化钠的用量为1.5摩尔份;
(2)碱解处理3天后,检测污染区域A中的甲拌磷、乙硫磷的中间浓度为分别56.96mg/kg、7.24mg/kg,基于该中间浓度,计算碱解处理对污染区域A中甲拌磷、乙硫磷的去除率分别为79.8%、94.2%;
(3)通过步骤(1)中的注入孔,利用高压旋喷钻机向碱解处理后的污染区域A中注入氧化剂(过硫酸钠)溶液,以对污染区域A进行氧化处理,高压旋喷钻机的喷射压力为30MPa;
其中,氧化剂(过硫酸钠)溶液中过硫酸钠的浓度为200g/L,氧化剂溶液的加入使得相对于1摩尔份的有机磷农药,过硫酸钠的用量为1.5摩尔份;
(4)氧化处理7天后,检测污染区域A中的甲拌磷、乙硫磷的浓度分别为16.53mg/kg、1.29mg/kg,基于该实时浓度,计算氧化处理对污染区域A中甲拌磷、乙硫磷的去除率分别为70.9%、82.2%。
经检测,土壤中硫酸根的含量为756mg/kg,对混凝土建筑物腐蚀性等级为弱级。经计算,本实施例的方法对污染区域A中甲拌磷、乙硫磷的总去除率分别为94.1%、98.9%。
实施例2
采用如下方法对污染区域B进行修复:
(1)利用高压旋喷钻机向污染区域B中注入碱性修复剂(氢氧化钠)溶液,以对污染区域B进行碱解处理,高压旋喷钻机的喷射压力为25MPa,注入孔之间呈正三角形网格状分布,任意两个相邻注入孔之间的间距为3m;
其中,碱性修复剂溶液中氢氧化钠的质量浓度为35%,碱性修复剂溶液的加入量使得相对于1摩尔份的甲拌磷,氢氧化钠的用量为1.0摩尔份;
(2)碱解处理1天后,检测污染区域B中的甲伴磷的中间浓度为11.64mg/kg,基于该中间浓度,计算碱解处理对污染区域B中有机磷农药污染土壤的修复率为64.4%;
(3)通过步骤(1)中的注入孔,利用高压旋喷钻机向碱解处理后的污染区域B中注入氧化剂(过硫酸钠)溶液,以对污染区域B进行氧化处理,高压旋喷钻机的喷射压力为25MPa;
其中,氧化剂(过硫酸钠)溶液中过硫酸钠的浓度为100g/L,氧化剂溶液的加入使得相对于1摩尔份的甲拌磷,过硫酸钠的用量为2摩尔份;
(4)氧化处理14天后,检测污染区域B中的甲伴磷的实时浓度为4.61mg/kg,基于该实时浓度,计算氧化处理对污染区域B中有机磷农药污染土壤的修复率为60.4%。
经检测,土壤中硫酸根的含量为851mg/kg,对混凝土建筑物腐蚀性等级为弱级。经计算,本实施例的方法对污染区域A中甲拌磷的总去除率为85.9%。
实施例3
采用如下方法对污染区域C进行修复:
(1)利用高压旋喷钻机向污染区域C中注入碱性修复剂(氢氧化钠)溶液,以对污染区域C进行碱解处理,高压旋喷钻机的喷射压力为30MPa,注入孔之间呈正三角形网格状分布,任意两个相邻注入孔之间的间距为5m;
其中,碱性修复剂溶液中氢氧化钠的质量浓度为10%,碱性修复剂溶液的加入量使得相对于1摩尔份的对硫磷,氢氧化钠的用量为2.0摩尔份;
(2)碱解处理7天后,检测污染区域C中的乙硫磷的中间浓度为219.72mg/kg,基于该中间浓度,计算碱解处理对污染区域C中有机磷农药污染土壤的修复率为71.3%;
(3)通过步骤(1)中的注入孔,利用高压旋喷钻机向碱解处理后的污染区域C中注入氧化剂(过硫酸钠)溶液,以对污染区域C进行氧化处理,高压旋喷钻机的喷射压力为30MPa;
其中,氧化剂(过硫酸钠)溶液中过硫酸钠的浓度为300g/L,氧化剂溶液的加入使得相对于1摩尔份的乙硫磷,过硫酸钠的用量为2.5摩尔份;
(4)氧化处理14天后,检测污染区域C中的乙硫磷的实时浓度为98.31mg/kg,基于该实时浓度,计算氧化处理对污染区域C中有机磷农药污染土壤的修复率为55.2%。
经检测,土壤中硫酸根的含量为932mg/kg,对混凝土建筑物腐蚀性等级为弱级。经计算,本实施例的方法对污染区域C中对硫磷的总去除率为87.1%。
实施例4
利用实施例1的方法对污染区域A进行修复,不同的是:本实施例中使用的碱性修复剂为氢氧化钙。经计算,本实施例中碱解处理和氧化处理对污染区域A中甲拌磷、乙硫磷的总去除率分别为68.3%、54.1%;
对比例1
采用如下方法对污染区域A进行修复:
(1)利用高压旋喷钻机向污染区域A中注入修复剂(氢氧化钠+过硫酸钠)溶液,以对污染区域A进行修复处理,高压旋喷钻机的喷射压力为30MPa,注入孔之间呈正三角形网格状分布,任意两个相邻注入孔之间的间距为2.5m;
其中,修复剂溶液中氢氧化钠的质量浓度为32%,过硫酸钠的浓度为200g/L,修复剂的加入使得相对于1摩尔份的有机磷农药,氢氧化钠的用量为1.5摩尔份,过硫酸钠的用量为3.0摩尔份;
(2)修复处理21天后,检测污染区域A中的甲拌磷、乙硫磷的中间浓度为分别126.38mg/kg、77.56mg/kg,基于该实时浓度,计算污染区域A中甲拌磷、乙硫磷的总去除率分别为54.9%、38.3%
实验例
(1)实验对象及修复目标:本实验例所使用的污染土壤中,有机磷农药为甲拌磷,初始浓度为227.84mg/kg。甲拌磷的修复目标值为13mg/kg。
(2)修复技术:碱解技术、化学氧化技术、碱激活化学氧化技术、碱解-氧化协同技术。
(3)修复药剂:过硫酸钠、氢氧化钠。
(4)实验组设置:如表2所示。
表2实验组设置
备注:常用的碱激活过硫酸钠的药剂配方中,过硫酸钠和氢氧化钠的重量比为2:1;药剂投加比是指药剂投加量占污染土壤总重量的百分比。
(5)实验方法:
取污染土壤,均匀混合后作为实验用供试土壤,测定甲拌磷原始浓度。每组准确称量供试土壤1000g于反应容器内,根据表2中各实验组的药剂投加比加入药剂,再加入1000g的去离子水保证土壤和药剂混合均匀,保证土壤呈泥浆状。实验组A、B、C、D的土壤经均匀搅拌后,避光静置3天,取样检测土壤中的甲拌磷浓度及硫酸根浓度(每千克土壤中含硫酸根的重量)。实验组E的土壤在第0天先加入0.5%的氢氧化钠,均匀搅拌后,避光静置1天,再加入1.0%的过硫酸钠,继续避光静置2天,和其他实验组同时取样检测。检测结果见表3。
表3各实验组土壤中的甲拌磷浓度及硫酸根浓度
实验组编号 | 甲拌磷(mg/kg) | 硫酸根(mg/kg) |
A | 217.79 | 460 |
B | 178.22 | 4507 |
C | 12.19 | 464 |
D | 88.05 | 4661 |
E | 3.16 | 1183 |
(6)数据分析:
①实验组A为空白组,实验后土壤中甲拌磷均略有降低,主要是挥发、吸附和光解等因素造成的。
②实验组B为过硫酸钠化学氧化组,实验后土壤中甲拌磷虽然有显著性降低,但未达到修复目标值,说明过硫酸钠单独氧化有机磷农药的效率较差。
③实验组C为氢氧化钠碱解组,实验后土壤中甲拌磷含量产生显著性降低,达到了修复目标值,说明氢氧化钠单独碱解对有机磷农药有效。
④实验组D为碱激活过硫酸钠的碱激活化学氧化组,实验后土壤中甲拌磷虽然有显著性降低,但未达到修复目标值,说明碱激活过硫酸钠的碱激活化学氧化技术对有机磷农药的氧化效率较差。
⑤实验组E为碱解-氧化协同组,土壤中甲拌磷有显著性降低,达到了修复目标值,且明显低于实验组C,说明碱解-氧化协同技术对有机磷农药的去除效果更好。
⑥通过实验组D和实验组E对比,实验后实验组E中的有机磷农药含量远低于实验组D,说明针对有机磷农药的修复,碱激活过硫酸钠的修复效率低于碱解-氧化协同的修复效率。
⑦实验组B、实验组D中的硫酸根含量大于4500mg/kg,对混凝土建筑物腐蚀等级为强级,说明单独使用过硫酸钠氧化和使用碱激活过硫酸钠氧化有机磷农药会导致土壤中硫酸根含量大幅升高。
⑧实验组E中的硫酸根含量小于1200mg/kg,对混凝土建筑物腐蚀等级为弱级,说明碱解-氧化协同技术修复有机磷农药污染土壤时,不会导致土壤中硫酸根含量大幅升高。
由实施例1~4、对比例1、实验例可以看出,本发明提供的修复有机磷农药污染土壤的方法中,先将碱性修复剂注入污染区域中,以对其进行碱解处理,碱解处理完成后再注入氧化剂,以对污染区域进行氧化处理,能够显著提升对有机磷农药污染土壤的修复效果。
由表3可以看出,本发明提供的修复有机磷农药污染土壤的方法能够减少氧化剂的用量,从而减少相关无机盐在修复后土壤中的残留量,减轻相关无机盐对建筑物钢结构的腐蚀程度。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种通过碱解-氧化协同技术原位修复有机磷农药污染土壤的方法,其特征在于,所述方法包括:
向含有有机磷农药的污染区域中原位注入碱性修复剂,以对所述污染区域进行碱解处理;
向碱解处理后的所述污染区域中原位注入氧化剂,以对所述污染区域进行氧化处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在向含有有机磷农药的污染区域中注入碱性修复剂之前,所述方法还包括:
确定所述污染区域中所述有机磷农药的初始含量;
基于所述初始含量,确定所述碱性修复剂的用量,以使得相对于1摩尔份的所述有机磷农药,所述碱性修复剂的用量为1.0~2.0摩尔份,优选为1.2~1.5摩尔份。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在向碱解处理后的所述污染区域中注入氧化剂之前,所述方法还包括:
确定碱解处理后的所述污染区域中所述有机磷农药的中间含量;
基于所述中间含量,确定所述氧化剂的用量,以使得相对于1摩尔份的所述有机磷农药,所述氧化剂的用量为1.0~3.0摩尔份,优选为1.5~2.5摩尔份。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述碱性修复剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氨水中的至少一种,优选为氢氧化钠;
所述氧化剂包括过硫酸盐,优选为过硫酸钠。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法,其特征在于,在对所述污染区域进行碱解处理的操作中,所述碱解处理的时间为1~7天;
在对所述污染区域进行氧化处理的操作中,所述氧化处理的时间为3~14天。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述向含有有机磷农药的污染区域中注入碱性修复剂,包括:
采用高压旋喷法,通过至少一个注入孔,向所述污染区域中注入碱性修复剂溶液,其中,所述高压旋喷法的喷射压力为25~30MPa,所述碱性修复剂溶液中所述碱性修复剂的质量浓度为10%~35%,优选为15%~30%。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述向碱解处理后的所述污染区域中注入氧化剂,包括:
采用高压旋喷法,通过至少一个注入孔,向碱解处理后的所述污染区域中注入氧化剂溶液,其中,所述高压旋喷法的喷射压力为25~30MPa,所述氧化剂溶液中所述氧化剂的浓度为100g/L~300g/L,优选为120g/L~250g/L。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述碱性修复剂溶液和所述氧化剂溶液共用相同的注入孔,任意两个相邻注入孔之间的间距为3m~5m。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定所述氧化处理完成之后,所述方法还包括:
确定氧化处理后的所述污染区域中所述有机磷农药的实时含量;
确定所述实时含量与预设目标含量的相对大小;
在所述实时含量大于所述预设目标含量的情况下,重复所述方法,直至所述实时含量小于等于所述预设目标含量。
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