一種多氯聯(lián)苯污染場地土壤修復的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境工程污染場地±壤修復領域，具體設及一種多氯聯(lián)苯污染場地± 壤修復的方法。
【背景技術】
[0002] 多氯聯(lián)苯（polychlorinatedbiphenyls，PCBs)是經(jīng)過化學催化反應，將1~10個 氯原子于不同位置取代聯(lián)苯分子上的氨所形成的一組有209種同系物的氯代芳香控類化 合物，其化學表達式為?；?。。C1。。PCBs具有熱力學穩(wěn)定性、化學惰性、不易燃性、高電阻率 等優(yōu)良理化性質(zhì)，曾被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)領域，后因發(fā)現(xiàn)其具有持久性、生物蓄積性、遠 距離遷移性和明顯的生物毒性等特征，可通過食物鏈的傳遞對生物及人體健康造成極大的 威脅，已禁用并被列入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》首批控制污染物名單。
[0003] 環(huán)境中的PCBs主要通過大氣沉降、污水灌概和固體廢物泄露進入±壤，進入其中 的PCBs難W橫向與縱向遷移，難W自然降解，容易長期存在并產(chǎn)生生物富集，帶來生態(tài)風 險。由于PCBs難溶于水，往往與受污染±壤顆粒緊密結合而難W去除，使得含PCBs±壤的 處理非常困難。
[0004] 目前，應用比較普遍的多氯聯(lián)苯污染±壤修復方法主要是物理修復技術、化學修 復技術和微生生物修復技術。 陽〇化]多氯聯(lián)苯污染±壤物理修復技術主要是安全±地填埋與高溫焚燒等技術。按《含 多氯聯(lián)苯廢物污染控制標準》（GB13015-91)，多氯聯(lián)苯含量> 50-《500mg/kg的有害廢物 允許采用安全±地填埋技術處置，或采用高溫焚燒技術處置；多氯聯(lián)苯含量大于500mg/kg 的有害廢物及電力電容器中用作浸潰劑的多氯聯(lián)苯必須采用高溫焚燒技術處置物理修復。 安全±地填埋填埋技術是將PCBs污染±壤挖掘并運輸至安全填埋場，達到PCBs與水環(huán)境、 大氣環(huán)境隔絕的目的，適用于PCBs污染程度較重的±壤，但并不能真正清除PCBs，只是將 PCBs進行了轉(zhuǎn)移，且費用較高。高溫焚燒修復技術適合于高污染±壤，但對±壤物理、化 學性質(zhì)具有極大的破壞性，而且耗資巨大、運行成本也相對較高，再且存在二嗯英污染的風 險。
[0006] 多氯聯(lián)苯污染±壤化學修復技術，包括化學淋洗修復技術、化學還原修復技術W 及化學氧化修復技術?！廊乐械腜CBs由于受到毛細管力、粘附力和內(nèi)聚力作用而形成殘留 形態(tài)，如果對存在殘余？〔88的±壤用洗脫溶液沖洗，毛細管力、粘附力和內(nèi)聚力可W大大 降低。化學還原技術是向±壤中投加零價鐵等還原劑使多氯聯(lián)苯脫氯，零價鐵在降解PCBs 等含氯有機污染物中具有較好的脫氯還原作用，但隨反應時間的進行，金屬鐵表面生成惰 性層或金屬氨氧化物，零價鐵的使用壽命不長?；瘜W氧化技術是通過向±壤中投加過氧化 氨、高儘酸鐘、Fenton藥劑等化學氧化劑，使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學反應來實現(xiàn)氧化分解± 壤中多氯聯(lián)苯的目的。化學修復技術修復效率高，但運行成本較高，使其廣泛應用受到了很 大的限制。
[0007] 多氯聯(lián)苯污染±壤微生物修復主要通過厭氧還原脫氯和好氧氧化降解兩個過程 實現(xiàn)，其中五氯及W上取代PCBs須脫氯轉(zhuǎn)化為低氯代PCBs后方可進行好氧降解。好氧氧化 通過雙加氧酶將化加到聯(lián)苯環(huán)上，脫氨生成鄰苯二酪，接著打開苯環(huán)。厭氧脫氯則不破壞苯 環(huán)結構，在脫氯過程中，多氯聯(lián)苯分子上的氯原子逐步被氨原子取代，最終產(chǎn)物為聯(lián)苯。厭 氧條件下高氯代PCBs能夠發(fā)生脫氯反應，使其毒性大大降低，脫氯后形成的低氯代化合物 可W進一步好氧降解，直至完全礦化。生物修復技術對環(huán)境破壞小，經(jīng)濟效益高，但對環(huán)境 條件要求較高，修復周期長。
[0008]目前，大規(guī)模的實際多氯聯(lián)苯污染場地修復工程尚不成熟，由于經(jīng)濟和環(huán)境因素 的考慮，大部分修復技術僅局限于在實驗室內(nèi)進行，大規(guī)模投入實際修復工程還不成熟。借 助于學科之間的合作來實現(xiàn)綠色、環(huán)境友好、技術簡便可行、多種修復技術聯(lián)合的綜合修復 將是處理多氯聯(lián)苯污染±壤的重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中多氯聯(lián)苯污染±壤修復不理想的問題，提供一 種多氯聯(lián)苯污染場地上壤化學處理與生物處理組合修復的方法。
[0010] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采取的技術方案如下：
[0011] 一種多氯聯(lián)苯污染場地上壤修復的方法，采用如下步驟：
[0012] 步驟1)增效洗脫：向多氯聯(lián)苯污染場地±壤中投加增效洗脫液，每噸污染±壤中 加入增效洗脫液40-100以所述增效洗脫液的摩爾濃度為l-2mol/L的水溶液；
[0013] 步驟2)-級化學處理：向步驟1)處理后的±壤中投加稀鹽酸，使其抑在4-5之 間；投加零價鐵，每噸污染±壤中加入零價鐵40-50mol;再向污染±壤中投加活性炭，每噸 污染±壤中加入活性炭與零價鐵的摩爾比為1:1. 5-3 ;
[0014] 步驟3)二級化學處理：向步驟2)處理后的±壤中加入氧化藥劑，每噸污染±壤中 加入摩爾濃度為2-4mol/L的氧化藥劑水溶液20-8化；加入氧化藥劑后間隔1-2天，使藥劑 與污染±壤中多氯聯(lián)苯充分反應，處理期間維持±壤中含水量為田間最大持水量的60%;
[0015] 步驟4)厭氧生物處理：向步驟3)處理后的污染±壤表面覆蓋聚氯乙締地膜；厭 氧生物處理5-10天，處理期間維持±壤中含水量為田間最大持水量；
[0016] 步驟5)好氧生物處理：步驟4)處理后的污染±壤表面覆蓋地膜拆除，并向±壤 加入生物營養(yǎng)物質(zhì)，每噸污染±壤加入生物營養(yǎng)物質(zhì)0. 5-1.化g，生物營養(yǎng)物質(zhì)為碳源和氮 源的混合物，碳源和氮源質(zhì)量比為10:1-20:1。好氧生物處理10-15天，處理期間向所處理 ±壤中加入稀鹽酸溶液，調(diào)節(jié)±壤抑在6-7之間，維持±壤中含水量為田間最大持水量的 60 %，增加±壤中通氣量。
[0017]優(yōu)選的，上述多氯聯(lián)苯污染場地±壤修復的方法，所述步驟1)中的增效洗脫藥劑 指十二烷基硫酸鋼、十二烷基橫酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼、失水山梨醇單油酸醋及辛烷基聚 氧乙締酸等表面活性劑中的一種或者幾種復配使用；
[0018]優(yōu)選的，上述多氯聯(lián)苯污染場地±壤修復的方法，所述步驟2)中的零價鐵為純鐵 粉，納米零價鐵或鹽酸活化過的鐵屑，所述的活性炭為粉末活性炭或者鹽酸活化后的顆粒 活性炭。
[0019]優(yōu)選的，上述多氯聯(lián)苯污染場地±壤修復的方法，所述步驟3)中的氧化藥劑為過 氧化氨，或者過氧化氨與高儘酸鐘、次氯酸鋼、過硫酸鋼中的一種或幾種復配使用；
[0020] 優(yōu)選的，上述多氯聯(lián)苯污染場地±壤修復的方法，所述步驟5)所述的生物營養(yǎng)物 質(zhì)碳源為工業(yè)淀粉、工業(yè)葡糖糖、乙酸鋼中的一種；生物營養(yǎng)物質(zhì)氮源指尿素。
[0021] 采用原位處理方法修復多氯聯(lián)苯污染±壤時，場地±壤深度為Im-lOm;采用異位 處理方法修復多氯聯(lián)苯污染±壤時，場地污染±壤深度《Im。
[0022] 采用原位系統(tǒng)修復多氯聯(lián)苯污染場地±壤時，參見附圖1，具體為： 陽〇2引步驟1)增效洗脫：
[0024] 根據(jù)攬拌加藥粧機器型號進行注入攬拌加藥平面設計。根據(jù)設計圖紙，污染場地 現(xiàn)場使用全站儀準確定位、劃線。
[00巧]引導攬拌注入粧機在污染場地就位，使得鉆桿與攬拌點位準確對中。攬拌粧機鉆 頭打入污染±壤中規(guī)定深度，提升鉆頭同時通過加藥通道按既定藥量將增效洗脫液注入± 壤，提升過程中邊攬拌邊加藥，提到地面時停止加藥。
[0026] 步驟2) -級化學處理：
[0027] 將攬拌粧機鉆頭打入步驟1)處理后的±壤中規(guī)定深度，提升鉆頭同時通過加藥 通道按既定藥量將零價鐵（零價鐵與水配成混合漿液，鹽酸調(diào)節(jié)漿液抑在4-5之間）注入 污染±壤，提升過程中邊攬拌邊加藥，提到地面時停止加藥。再將鉆頭下鉆攬拌再提鉆頭， 同時通過加藥通道按既定藥量將活性炭（活性炭與水配成混合漿液，鹽酸調(diào)節(jié)漿液抑在 4-5之間）注入污染±壤，提升過程中邊攬拌邊加藥，提到地面時停止加藥。
[0028] 加藥過程中，在攬拌粧機上設置集氣罩，收集在藥劑送入±壤后與污染物產(chǎn)生的 氣體及帶出的低揮發(fā)性有機污染物，尾氣收集后進入尾氣處理設施處理后外排。
[0029] 步驟3)二級化學處理：
[0030] 根據(jù)注入井的水平和垂直影響半徑，結合場地±壤結構分布，確定注入井和排氣 井設計參數(shù)，在污染場地內(nèi)設置注入井和排氣井。
[0031] 使用加藥設備按既定藥量向注入井中注入氧化藥劑，加入氧化藥劑后間隔1-2 天，使藥劑與步驟2)處理后±壤中污染物充分反應。處理期間，使用加藥設備向注入井中 注入稀鹽酸，調(diào)節(jié)±壤抑在4-5之間，維持±壤中含水量為田間最大持水量的60%，尾氣經(jīng) 排氣井收集導入尾氣處理設施處理后外排。
[0032] 步驟4)厭氧生物處理：
[0033] 將步驟3)處理后污染±壤表面覆蓋聚氯乙締地膜，厭氧生物處理5-10天。處理 期間，使用加藥設備向注入井中注入清水，維持±壤中含水量為田間最大持水量，尾氣經(jīng)排 氣井收集導入尾氣處理設施處理后外排。
[0034] 步驟5)好氧生物處理：
[0035] 將步驟4)處理后污染±壤表面覆蓋地膜拆除，使用加藥設備按既定藥量向注入 井中注入生物增效藥劑，好氧生物處理10-15天。處理期間，使用加藥設備向注入井中注入 稀鹽酸，調(diào)節(jié)±壤抑在6-7之間，維持±壤中含水量為