石油土壤修復方法——復合活化方式激活過硫酸

　　隨著我國石油工業的迅速發展，土壤石油污染問題日益嚴重。石油進入土壤后不僅改變土壤理化性質，破壞土壤的結構，而且減少土壤中有效氮、磷的含量，引起土壤微生物群落的變化，甚至阻礙植物根部的呼吸與吸收，導致植物死亡。另外，某些石油成分可通過食物鏈進入人體，對人類造成致癌、致畸、致突變作用，嚴重危害人體健康。據不完全統計，我國每年約 8×105t 石油經各種途徑進入土壤環境，石油污染土壤的面積可達3.3×106hm2，尤其是在我國北方的產油地區，因原油污染所帶來的土地沙化或荒廢現象愈演愈烈，油井周圍的土壤污染面積可達 2000m2。由此可見，土壤石油污染對人類健康和生態系統安全構成了嚴重威脅，是目前亟待解決的環境問題。

　　土壤修復設備廠家鄭州德森環境提供一種石油污染土壤的修復方法，所述的修復方法采用復合活化方式激活過硫酸鹽，具有去除率高、污染物去除范圍廣、修復時間短等優勢。

　　1、一種石油污染土壤的修復方法，包括下列步驟 ：

　　向待修復的土壤中加入可溶性亞鐵溶液和過硫酸鹽溶液，混合均勻，再用紫外光照射所述待修復的土壤，再分離水溶液，完成修復。

　　上述修復方法將亞鐵離子和紫外光結合起來激活過硫酸鹽，使其生成更多的·SO4-自由基，并表現出更高的氧化還原電位，從而提高對石油污染物的去除率，縮短修復周期。

　　另外，由于上述修復方法中的復合活法方式激活的·SO4-自由基的親電性更強，因此，當芳香族分子連有氨基 (— NH2)、羥基 (— OH) 和烷氧基 (— OR) 等供電子基團 ( 即石油成分 ) 時，·SO4-與其反應的速率增加 ；而當芳香族分子有硝基 (— NO 2) 和碳?；?(C ＝ O)等吸電子基團 ( 即土壤自身成分 ) 時，則會降低反應的速率。即·SO4-自由基與石油成分、土壤自身成分這兩類物質反應時的速率差異更顯著，因此，相比傳統方式活化的SO4-自由基，本發明的自由基對石油類污染物的氧化選擇性更高。

　　優選地，所述待修復的土壤中的石油、所述可溶性亞鐵溶液中的亞鐵離子和所述過硫酸鹽溶液中的過硫酸鹽之間的重量配比為 ：4-8:0.08-0.31:10-25。

　　亞鐵離子、過硫酸鹽的加入量對修復效果有至關重要的影響，當亞鐵離子過量時，將直接與活化產生的硫酸根自由基反應，不利于硫酸根自由基的生成。當過硫酸鹽過量時本身會消耗硫酸根自由基，體系中產生的硫酸根自由基會發生自淬滅。以上兩種反應物與是由以 4-8:0.08-0.31:10-25 比例反應時，既可以保證·SO4-自由基的生成量保持最佳水平，又可以避免反應物過多帶來的不利影響。另外，石油、亞鐵離子和過硫酸鹽之間的重量配比更優選為 ：4-8:0.08-0.25:10-20。

　　優選地，所述可溶性亞鐵為硫酸亞鐵。硫酸亞鐵除了提供化學氧化修復必須的亞鐵離子外，還引入了硫酸根離子，由于硫酸根離子是土壤中常見的營養成分，因此加入硫酸亞鐵不會引入外源污染物。

　　優選地，所述紫外光為短波紫外光 ( 波長＜ 270nm)。相比其它波長，采用短波紫外光 ( 波長＜ 270nm) 激活過硫酸鹽效果最好。更優選采用 253nm 的紫外光。

　　優選地，向待修復的土壤中加入可溶性亞鐵溶液和過硫酸鹽溶液，混合均勻的方法進一步為 ：

　　先向待修復的土壤中加入可溶性亞鐵溶液攪拌均勻，再加入過硫酸鹽溶液攪拌均勻。

　　采用以上加入順序可以避免過硫酸鹽直接氧化石油浪費過多的過硫酸鹽，保證過硫酸鹽最大程度地全部轉化為·SO4-自由基。

　　優選地，所述紫外光照射的時間為 5-10 天。

　　光照 5-10 天，·SO4-自由基生成量接近飽和，也不會對土壤中的其它營養成分造成破壞。

　　優選地，加入可溶性亞鐵溶液后攪拌的方法為 ：在 100-120轉 /分鐘的轉速下攪拌混合 20-30min。

　　在 100-120 轉 / 分鐘的轉速下攪拌混合 20-30min 可以保證可溶性亞鐵溶液充分滲入土壤，以便后續的反應能快速進行。

　　同樣為了保證過硫酸鹽溶液充分滲入土壤，加入過硫酸鹽溶液后攪拌的方法為 ：在 100-120 轉 / 分鐘的轉速下攪拌混合 40-60min。

　　優選地，所述可溶性亞鐵溶液的固液質量比為 1-1.2:1。

　　1-1.2:1 的固液比既可以保證反應物在水相介質中有充分的接觸面積，有較高的反應速率，又可以避免引入過多的水后會排放出過多的污水，造成環境污染。

　　同樣，在加入過硫酸鹽溶液時，也適宜采用以下固液質量比 ：所述過硫酸鹽溶液的固液質量比為 1-1.2:1。

　　優選地，在紫外光照射過程中不斷攪拌，以促進活化反應，提高石油污染物的去除率。

　　優選地，修復為異位修復時，最后可采用過濾的方法分離水溶液。

　　2、與現有技術相比，本發明的有益效果為 ：

　　(1) 采用亞鐵離子和紫外光雙重活化的方式激活過硫酸鹽生成·SO4-。

　　(2) 雙重活化方式提高了石油去除率、氧化選擇性，縮短了修復時間短。

　　(3) 反應物以合適的固液比引入土壤中，提高了反應速率，降低了修復后污染物的排放量。