【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤和地下水污染修复，具体涉及一种微生物耦合纳米材料修复土壤和地下水中全氟和多氟烷基物质复合有机污染的方法。
技术介绍
1、全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances，pfass)是一类人工合成且至少含有一个全氟化碳原子的有机化合物(即至少含有一个-cf2-或-cf3脂肪链结构单元)，具有持久性、生物累积性和毒性。石油烃和苯系物是常见的天然碳氢化合物，被广泛用作燃料、溶剂、润滑剂和化学品，环境中过量的释放对土壤和地下水产生不利影响。由于pfass的优越性能，其可作为表面活性剂用于石化/其他企业生产过程中。因此，在同类企业场地的土壤和地下水中，可能存在pfass与石油烃和苯系物的复合污染。目前关于土壤和地下水中此类复合有机污染去除的方法研究较少。
2、因此，开发有效的方法清除pfass与石油烃和苯系物的复合有机污染十分重要，以确保环境和人类生命的安全和健康。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种微生物耦合纳米材料修复土壤和地下水中全氟和多氟烷基物质复合有机污染的方法，本专利技术提供的方法能够同时修复污染土壤和地下水中pfass、石油烃和苯系物，且具有安全、高效、经济、简单易行以及环境友好的优点。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种微生物耦合纳米材料修复土壤和地下水中复合有机污染物的方法，包括以下步骤：
4、向污染土壤和地下水体
5、优选的，所述全氟和多氟烷基物质包括全氟辛烷磺酸(pfos)和三氟丁酸(tfba)；所述苯系物包括苯和乙苯。
6、优选的，污染土壤和地下水体系中：污染土壤的质量和污染地下水的体积之比为30g:160ml。
7、优选的，污染土壤和地下水体系中全氟和多氟烷基物质的含量以全氟和多氟烷基物质在污染地下水中的含量计，所述全氟和多氟烷基物质的含量为20ppm；
8、污染土壤和地下水体系中石油烃的含量以石油烃在污染地下水中的含量计，所述石油烃的含量为1612.5ppm；
9、污染土壤和地下水体系中苯系物的含量以苯系物在污染地下水中的含量计，所述苯系物的含量为200ppm。
10、优选的，所述营养盐包括na2hpo4·12h2o、nh4cl、kh2po4、nacl、mgso4和微量元素；所述微量元素包括nicl2·6h2o，mncl2·2h2o、h3bo3、cocl2·6h2o、zncl2、cucl2·2h2o、mncl4·h2o和na2mo4·2h2o中的一种或多种。
11、优选的，所述营养盐中各组分的投加量以营养盐中各组分在污染地下水中的含量计，na2hpo4·12h2o的质量浓度为15～20g/l；nh4cl的质量浓度为0.8～1.2g/l；kh2po4的质量浓度为2.5～3.5g/l；nacl的质量浓度为0.5g/l；mgso4的摩尔浓度为0.8～1.2mmol/l；nicl2·6h2o的质量浓度为0.05mg/l；mncl2·2h2o的质量浓度为0.0573mg/l；h3bo3的质量浓度为0.0775mg/l；cocl2·6h2o的质量浓度为0.09mg/l；zncl2的质量浓度为0.125mg/l；cucl2·2h2o的质量浓度为0.525mg/l；mncl4·h2o的质量浓度为0.075mg/l；na2mo4·2h2o的质量浓度为0.075mg/l。
12、优选的，所述层状双金属氢氧化物为硝酸根-镁铝型层状双金属氢氧化物。
13、优选的，所述层状双金属氢氧化物的投加质量与污染土壤和地下水体系中污染地下水的体积之比为10mg:160ml。
14、优选的，所述营养盐和层状双金属氢氧化物的投加方式包括方式一或方式二；所述方式一为：将营养盐和层状双金属氢氧化物共同投加；所述方式二为：先投加营养盐，然后再投加层状双金属氢氧化物，所述营养盐和所述层状双金属氢氧化物投加的间隔时间≤42天。
15、优选的，所述通入空气的间隔时间为24h；每次通入空气的体积与污染土壤和地下水体系中污染土壤的质量之比为(50～100)ml:30g。
16、本专利技术提供了一种微生物耦合纳米材料修复土壤和地下水中复合有机污染物的方法，包括以下步骤：向污染土壤和地下水体系中投加营养盐和层状双金属氢氧化物，投加营养盐后间歇式向污染土壤和地下水体系中通入空气，利用土著微生物和层状双金属氢氧化物对污染土壤和地下水体系中的复合有机污染物进行修复；所述复合有机污染物包括全氟和多氟烷基物质、石油烃和苯系物。本专利技术提供的方法利用营养盐促进污染土壤和地下水体系中土著微生物的生长，土著微生物相较于外源菌，其适应能力更强；同时利用间歇式通入空气向土著微生物供氧，实现土著生物对污染土壤和地下水体系中石油烃和苯系物的有效降解；同时，本专利技术利用层状双金属氢氧化物结构中阳离子层和阴离子层构成的层状结构，通过静电吸附和阴离子交换作用实现对pfass的高效去除；由此，本专利技术提供的方法采用微生物和层状双金属氢氧化物耦合，能够同时修复污染土壤和地下水中pfass、石油烃和苯系物，且具有安全、高效、经济、简单易行以及环境友好的优点。由实施例的结果表明，本专利技术提供的微生物耦合纳米材料对污染土壤和地下水中pfass类的pfos和tfba去除率分别达96.4％和82.65％；石油烃的降解率为63.3％；苯系物中苯和乙苯的降解率分别为38.1％和27.3％。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种微生物耦合纳米材料修复土壤和地下水中复合有机污染物的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全氟和多氟烷基物质包括全氟辛烷磺酸和三氟丁酸；所述苯系物包括苯和乙苯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，污染土壤和地下水体系中：污染土壤的质量和污染地下水的体积之比为30g:160mL。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，污染土壤和地下水体系中全氟和多氟烷基物质的含量以全氟和多氟烷基物质在污染地下水中的含量计，所述全氟和多氟烷基物质的含量为20ppm；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述营养盐包括Na2HPO4·12H2O、NH4Cl、KH2PO4、NaCl、MgSO4和微量元素；所述微量元素包括NiCl2·6H2O，MnCl2·2H2O、H3BO3、CoCl2·6H2O、ZnCl2、CuCl2·2H2O、MnCl4·H2O和Na2Mo4·2H2O中的一种或多种。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述营养盐中各组分的投加量以营养盐中各组分在
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层状双金属氢氧化物为硝酸根-镁铝型层状双金属氢氧化物。
8.根据权利要求3或7所述的方法，其特征在于，所述层状双金属氢氧化物的投加质量与污染土壤和地下水体系中污染地下水的体积之比为10mg:160mL。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述营养盐和层状双金属氢氧化物的投加方式包括方式一或方式二；所述方式一为：将营养盐和层状双金属氢氧化物共同投加；所述方式二为：先投加营养盐，然后再投加层状双金属氢氧化物，所述营养盐和所述层状双金属氢氧化物投加的间隔时间≤42天。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通入空气的间隔时间为24h；每次通入空气的体积与污染土壤和地下水体系中污染土壤的质量之比为(50～100)mL:30g。
...【技术特征摘要】
1.一种微生物耦合纳米材料修复土壤和地下水中复合有机污染物的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全氟和多氟烷基物质包括全氟辛烷磺酸和三氟丁酸；所述苯系物包括苯和乙苯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，污染土壤和地下水体系中：污染土壤的质量和污染地下水的体积之比为30g:160ml。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，污染土壤和地下水体系中全氟和多氟烷基物质的含量以全氟和多氟烷基物质在污染地下水中的含量计，所述全氟和多氟烷基物质的含量为20ppm；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述营养盐包括na2hpo4·12h2o、nh4cl、kh2po4、nacl、mgso4和微量元素；所述微量元素包括nicl2·6h2o，mncl2·2h2o、h3bo3、cocl2·6h2o、zncl2、cucl2·2h2o、mncl4·h2o和na2mo4·2h2o中的一种或多种。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述营养盐中各组分的投加量以营养盐中各组分在污染地下水中的含量计，na2hpo4·12h2o的质量浓度为15～20g/l；nh4cl的质量浓度为0.8～1.2g/l；kh2po4的质量浓度为2.5～3.5g/l；nacl的质量浓度为0.5g/...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋昕，刘泽梁，黄相锋，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。