目前氯代烃污染地下水修复工程多采用铁系物质进行还原脱氯，如注入EHC?药剂、构筑零价铁/含铁矿物渗透性反应墙等。以往研究表明，虽然硫化物是一种广泛存在于厌氧环境中的优良还原剂和亲核剂，但通常在硫酸盐还原菌等作用下形成硫化铁矿物后，才可使氯代烃发生生物地球化学还原脱氯过程（BiRD）。此外，可添加乳化油、糖蜜、乳酸盐等碳源进行生物刺激，进行强化还原脱氯（ERD）。
与其他商业碳材料相比，生物质炭（BC）来源广泛、价铬低廉，在农业及环境修复等领域具有较好的规模化应用前景。吉林大学石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室/暨南大学刘娜教授团队，联合宝航环境修复有限公司研发团队，通过科学研究首次证实了四氯乙烯可在硫化物共存环境中，在艾草基生物质炭的催化作用下发生高效降解，为氯代烃污染地下水修复提供了新方法。相关成果发表在环境领域高水平期刊—Applied Catalysis B: Environmental(IF=16.683)（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337320307001）。
值得说明的是，在中性和碱性条件下，艾草基生物质炭均可催化四氯乙烯发生还原脱氯，适用范围较广。此外，该修复途径的最终产物为乙炔和氯离子，且转化率超过99%，反应过程更为环境友好，可有效降低二次污染。通过X射线光电子能谱技术分析表明，生物质炭的催化能力归因于其表面的吡啶氮（N6），即与N6相邻的C和O原子促进了亲核反应的发生。其中，硫化物浓度和生物质炭投加量是脱氯反应的限制因素，且硫化物浓度的影响最大。
图2 艾草基生物质炭催化硫化物还原四氯乙烯脱氯途径
该研究为氯代烃污染地下水工程修复提供了突破性的新思路：首先，生物质碳材料具有高效吸附作用，注入地下水中后，可快速吸附并阻控地下水中的氯代烃污染，抑制氯代烃的迁移和扩散；随后，利用原有地层中的硫化物或额外注入硫化物，在生物质碳的催化作用下，可进一步强化吸附或游离态的氯代烃还原脱氯；后续也可人为添加碳源，联合微生物修复，实现氯代烃污染地下水的绿色可持续、高效修复。
主要从事污染土壤、地下水控制与修复工作，近年来在污染地下水生物修复、化学氧化、还原、生物PRB等方面取得了突出性研究成果，研制硝基苯、苯胺、苯系物、氯代烃、高氯酸根、石油烃、阿特拉津、多环芳烃、二恶烷、雌二醇等多种污染物降解菌剂及针对氯代烃污染地下水的多种生物激活药剂、铁基、碳基环境修复材料。
（文章来源：宝航环境修复）
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