CN114798707A - 一种有机污染物土壤修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机污染物土壤修复方法，涉及土壤修复技术领域。本发明中的有机污染物土壤修复方法，是对于被石油污染的土壤进行的修复，在进行土壤修复时使用物理修复方法，并辅以化学修复；物理修复方法为电修复方法，向污染地中置入石墨电极，使用EDTA、正丙醇和过氧化氢共混作为间隙液，石墨电极通电后，待温度升高，直接进行热强化气相抽提；本申请公开的有机污染物土壤修复方法，不仅将有机污染物土壤中易挥发的成分去除，还将难挥发的成分借助间隙液在抽提过程中去除，使得电修复后不用再进行石油与污染地的分离。

Description

一种有机污染物土壤修复方法
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种有机污染物土壤修复方法。
背景技术
土壤既是人类赖以生存的主要自然资源之一又是生态环境的重要组成部分，它为人类的生产、生活提供各种所需的物质，但同时也将各种污染物蓄积其中当土壤中的有害物质超过土壤的承受能力时，会导致土壤的组成、结构和功能发生变化，造成土壤污染。土壤的石油污染是指在特定的环境条件下，土壤中的石油类物质含量过多，超过土壤的自净能力，造成土壤环境恶化的现象。现代工业的迅速发展和石油产品的广泛应用使土壤的石油污染日益严重。石油是一种含有多种烃类正构烷烃、支链烷烃、芳香烃、环烷烃等及少量硫化物、氮化物等其他有机物的复杂混合物。土壤中的石油污染物主要包括原油、原油的初加工产品包括汽油、煤油、柴油、润滑油等及各类油的分解产物。
目前，石油污染土壤的修复方法可以概括为以下三种，即电动修复、物理化学修复和生物修复。其中，电动修复技术被认为是解决石油污染土壤的有效技术，因为该技术既克服了物理化学修复技术的修复费用高、原位修复应用难等局限性，又克服了生物修复周期较长的缺点。但是单纯采用电动修复技术会消耗大量电能并引起土壤酸化，因此对于如何在使用电修复进行土壤修复时，减少对土壤的损伤，又能够高效的进行土壤修复的研究势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机污染物土壤修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)向经过预处理的污染地中添加间隙液，添加量为每平方米1L；
(2)将石墨电极置于添加EDTA混液的污染地中，并向接通电源；
(3)待污染地温度上升至50℃后，进行气相抽提，修复时间为14天。
优选的，上述步骤(1)中：预处理的方法为：将污染地块浅耕18～20cm，并对浅耕土壤进行破碎处理，破碎粒径小于1cm。
优选的，上述步骤(1)中：间隙液配置方法为：将0.01mol/L的EDTA溶液、EDTA溶液质量0.05～0.1倍的正丙醇和EDTA溶液质量0.1～0.15倍质量分数为10％的过氧化氢溶液混合均匀，制得间隙液。
优选的，上述步骤(2)中：石墨电极相隔距离为污染地长度的3/4。
优选的，上述步骤(2)中：电场强度为1～1.5V/cm。
优选的，上述步骤(3)中：14天后，先断开电源再将抽提设备关闭，修复完成。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明中的有机污染物土壤修复方法，是对于被石油污染的土壤进行的修复，在进行土壤修复时使用物理修复方法，并辅以化学修复；
物理修复方法为电修复方法，向污染地中置入石墨电极，使用EDTA、正丙醇和过氧化氢共混作为间隙液，EDTA能增加土壤液的导电性，促进石油污染物在土壤中的迁移能力，再与正丙醇和过氧化氢共混，借助正丙醇的溶解性，使得土壤中石油烃在水相中的溶解性和迁移性增强，而过氧化氢在通电后分解迅速，产生水和氧气，增加土壤中的间隙的同时，使土壤的质地均一，增强了土壤的渗透性，生成的水还将石油中难挥发的成分从土壤中脱附出来；
石墨电极通电后，待温度升高，直接进行热强化气相抽提，通电后温度升高使得污染物的蒸汽分压增加，而污染地的分压下降，不仅将石油中易挥发的成分去除，同时将石油中难挥发的成分借助间隙液被抽提，使得电修复后不用再进行石油与污染地的分离，还简化了热强化气相抽提，且在间歇液的作用下质地均一、渗透性强的污染地使得热强化气相抽提率更高，并且使得电修复后的土壤接近中性，避免电修复后土壤酸化；并且在电场电动效应下，低分压的污染地中的有机污染物和降解菌的传质过程会得到强化，从而增加石油污染物的生物可利用性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中使用有机污染物土壤修复方法后的土壤的各指标测试方法如下：
有机污染物去除率：分别测量实施例1、2与对比例1、2修复石油污染土壤前后的土壤质量，计算有机污染物去除率；
配置石油污染土壤：向100g土中加入100mL正己烷和二氯甲烷的混合液，正己烷和二氯甲烷的体积比为1：1，在恒温摇床上，在25℃、300rpm下震荡8h后，弃去混合液，重复操作5次后，将土壤置于通风橱内自然风干至恒重，向土壤中加入土壤质量0.1倍的石油，搅拌均匀后在密闭容器中平衡48h，然后在阴凉处敞开放置7天，制得石油污染土壤。
Figure BDA0003597698180000031
修复后土壤pH：用土壤pH测试仪对实施例1、2与对比例1、2修复石油污染土壤前后的土壤进行检测。
实施例1
一种有机污染物土壤修复方法，包括以下具体步骤：
(1)向经过预处理的污染地中添加间隙液，添加量为每平方米1L；
(2)将石墨电极置于添加EDTA混液的污染地中，并向接通电源；
(3)待污染地温度上升至50℃后，进行气相抽提，修复时间为14天。
优选的，上述步骤(1)中：预处理的方法为：将污染地块浅耕18cm，并对浅耕土壤进行破碎处理，破碎粒径小于1cm。
优选的，上述步骤(1)中：间隙液配置方法为：将0.01mol/L的EDTA溶液、EDTA溶液质量0.05倍的正丙醇和EDTA溶液质量0.1倍质量分数为10％的过氧化氢溶液混合均匀，制得间隙液。
优选的，上述步骤(2)中：石墨电极相隔距离为污染地长度的3/4。
优选的，上述步骤(2)中：电场强度为1V/cm。
优选的，上述步骤(3)中：14天后，先断开电源再将抽提设备关闭，修复完成。
实施例2
一种有机污染物土壤修复方法，包括以下具体步骤：
(1)向经过预处理的污染地中添加间隙液，添加量为每平方米1L；
(2)将石墨电极置于添加EDTA混液的污染地中，并向接通电源；
(3)待污染地温度上升至50℃后，进行气相抽提，修复时间为14天。
优选的，上述步骤(1)中：预处理的方法为：将污染地块浅耕20cm，并对浅耕土壤进行破碎处理，破碎粒径小于1cm。
优选的，上述步骤(1)中：间隙液配置方法为：将0.01mol/L的EDTA溶液、EDTA溶液质量0.1倍的正丙醇和EDTA溶液质量0.15倍质量分数为10％的过氧化氢溶液混合均匀，制得间隙液。
优选的，上述步骤(2)中：石墨电极相隔距离为污染地长度的3/4。
优选的，上述步骤(2)中：电场强度为1.5V/cm。
优选的，上述步骤(3)中：14天后，先断开电源再将抽提设备关闭，修复完成。
对比例1
一种有机污染物土壤修复方法，包括以下具体步骤：
(1)向经过预处理的污染地中添加间隙液，添加量为每平方米1L；
(2)将石墨电极置于添加EDTA混液的污染地中，并向接通电源；
(3)待污染地温度上升至50℃后，进行气相抽提，修复时间为14天。
优选的，上述步骤(1)中：预处理的方法为：将污染地块浅耕18cm，并对浅耕土壤进行破碎处理，破碎粒径小于1cm。
优选的，上述步骤(1)中：间隙液为：0.01mol/L的EDTA溶液。
优选的，上述步骤(2)中：石墨电极相隔距离为污染地长度的3/4。
优选的，上述步骤(2)中：电场强度为1V/cm。
优选的，上述步骤(3)中：14天后，先断开电源再将抽提设备关闭，修复完成。
对比例2
一种有机污染物土壤修复方法，包括以下具体步骤：
(1)向经过预处理的污染地中添加间隙液，添加量为每平方米1L；
(2)将石墨电极置于添加EDTA混液的污染地中，并向接通电源。
优选的，上述步骤(1)中：预处理的方法为：将污染地块浅耕18cm，并对浅耕土壤进行破碎处理，破碎粒径小于1cm。
优选的，上述步骤(1)中：间隙液配置方法为：将0.01mol/L的EDTA溶液、EDTA溶液质量0.05倍的正丙醇和EDTA溶液质量0.1倍质量分数为10％的过氧化氢溶液混合均匀，制得间隙液。
优选的，上述步骤(2)中：石墨电极相隔距离为污染地长度的3/4。
优选的，上述步骤(2)中：电场强度为1V/cm。
优选的，上述步骤(3)中：14天后，断开电源修复完成。
效果例1
下表1给出了采用本发明实施例1、2与对比例1、2使用有机污染物土壤修复方法后的有机污染物去除率分析。
表1
修复前石油污染土壤重量(g) 修复后石油污染土壤重量(g)
实施例1 108.2 101.0
实施例2 107.5 100.7
对比例1 108.4 104.2
对比例2 107.3 103.6
通过实施例1、2与对比例1、2的实验数据对比可明显发现，本发明使用的机污染物土壤修复方法，修复后石油污染土壤的重量较轻，说明在进行土壤修复时使用电修复方法，并辅以间隙液和气相抽提，可以增强石油的去除率，从而修复土壤的效果更加。
效果例2
下表2给出了采用本发明实施例1、2与对比例1、2使用有机污染物土壤修复方法后的土壤pH分析。
表2
修复后石油污染土壤pH
实施例1 6.7
实施例2 6.8
对比例1 6.1
对比例2 4.9
通过实施例1、2与对比例1、2的实验数据对比可明显发现，本发明使用的有机污染物土壤修复方法，修复后石油污染土壤的pH维持在7左右，说明在进行土壤修复时使用电修复方法，并辅以间隙液和气相抽提，可以改善单独使用电修复导致修复后的土壤酸化的问题。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)向经过预处理的污染地中添加间隙液，添加量为每平方米1L；
(2)将石墨电极置于添加EDTA混液的污染地中，并向接通电源；
(3)待污染地温度上升至50℃后，进行气相抽提，修复时间为14天。
2.根据权利要求1所述的一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，上述步骤(1)中：预处理的方法为：将污染地块浅耕18～20cm，并对浅耕土壤进行破碎处理，破碎粒径小于1cm。
3.根据权利要求1所述的一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，上述步骤(1)中：间隙液配置方法为：将0.01mol/L的EDTA溶液、EDTA溶液质量0.05～0.1倍的正丙醇和EDTA溶液质量0.1～0.15倍质量分数为10％的过氧化氢溶液混合均匀，制得间隙液。
4.根据权利要求1所述的一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，上述步骤(2)中：石墨电极相隔距离为污染地长度的3/4。
5.根据权利要求1所述的一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，上述步骤(2)中：电场强度为1～1.5V/cm。
6.根据权利要求1所述的一种有机污染物土壤修复方法，其特征在于，上述步骤(3)中：14天后，先断开电源再将抽提设备关闭，修复完成。
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