[發(fā)明專利]肟化腐殖質(zhì)同時去除重金屬銅(Ⅱ)與農(nóng)藥的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510099713.2
• 申請日: 2015-03-07
• 公開（公告）號: CN104722571A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾清如;楊成建;彭亮
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種肟化腐殖質(zhì)同時去除重金屬銅(Ⅱ)與農(nóng)藥的方法。

背景技術(shù)

腐殖酸，作為地球上最豐富的有機物質(zhì)，廣泛的存在于所有的土壤、沉積物和天然水域中。腐殖酸是一種成分極其復(fù)雜的天然有機質(zhì)，從對多種不同腐殖酸的元素及官能團組成進行常規(guī)分析來看，土壤腐殖酸主要含C、H、N、O、S五種元素，其官能團的組成主要有羧基、醇羥基、羰基、酚羥基、醌型羰基和酮型羰基。正是由于這些官能團的存在，使得腐殖酸能與金屬離子、氧化物、氫氧化物、礦物質(zhì)和包括各種毒性污染物在內(nèi)的有機物發(fā)生相互作用，這些作用對土壤結(jié)構(gòu)的改良、土壤污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化以及土壤中養(yǎng)分的保蓄有著重要的意義。

有機農(nóng)藥甲基對硫磷、西維因、克百威是3種在我國使用非常廣泛的典型農(nóng)藥，被廣泛的用于棉花、甘蔗、水稻、柑橘等作物上。這些農(nóng)藥通過生產(chǎn)、運輸、儲存、使用、廢棄等各個環(huán)節(jié)進入環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)后，引起的環(huán)境問題已受到了廣泛的關(guān)注。銅離子屬于重金屬離子，廣泛存在于天然水體與土壤環(huán)境中，并且常常超出其環(huán)境質(zhì)量標準。

在農(nóng)藥廣泛使用的今天，通過利用肟化腐殖酸對有機農(nóng)藥和銅離子(Ⅱ)的共同吸附，有利于確定這些復(fù)合污染物的環(huán)境質(zhì)量標準及其修復(fù)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種肟化腐殖質(zhì)同時去除重金屬銅(Ⅱ)與農(nóng)藥的方法。

本發(fā)明提供的肟化腐殖質(zhì)同時去除重金屬銅(Ⅱ)與農(nóng)藥的方法步驟為：

1）肟化處理：在1g?HA中加入3.75g鹽酸羥胺和5?mL吡啶，于水浴恒溫振蕩中，25℃條件下，恒溫振蕩24?h；

2）將溶液移入離心管中，于4000r/min條件下，離心15?min,?去掉上層液，依次用無水乙醇和去離子水清洗反復(fù)洗滌（五次以上）；

3）處理后的樣品用濾紙包好,?于真空干燥器中真空干燥，備用。

4）水解處理：將10?g?HA置于三角瓶中，加入100?mL?6?mol/L的HCl溶液，振蕩反應(yīng)24小時；然后，將溶液移入離心管中，于4000r/min條件下，離心15?min,?去掉上層液，離心去掉上層液，反復(fù)用去離子水清洗至中性；處理后的樣品用濾紙包好,?于真空干燥器中真空干燥，備用。

本發(fā)明采用水解和肟化方式對腐殖酸進行化學(xué)處理，改其表面性質(zhì)，通過化學(xué)處理前后?HA對?3種有機農(nóng)藥甲基對硫磷、西維因、克百威及銅離子的吸附。經(jīng)肟化、水解處理的腐殖酸后HA分子中的芳香度增大，極性減少，其對疏水有機農(nóng)藥的吸附量大，同時對銅離子的吸附能力遠大于未改性及水解處理的HA。在農(nóng)藥廣泛使用的今天，利用腐殖酸對有機農(nóng)藥和銅離子(Ⅱ)的共同吸附，有利于確定這些復(fù)合污染物的環(huán)境質(zhì)量標準及其修復(fù)技術(shù)。

具體實施方式

實例一：HAs對有機農(nóng)藥的吸附：分別稱取0.1g?HA樣品放入50mL磨口具塞三角瓶中，分別加入20mL一定濃度梯度的甲基對硫磷（2，4，8，16，32，50?mg/L），甲奈威（5，10，20，40，60，80?mg/L），克百威（20，40，80，160，240，320?mg/L）各20?mL?0.025?mol/L的CaCl₂溶液10?mL，于常溫下，振蕩平衡24h；將溶液過濾后，于3000r/min條件下，離心20min；離心后，準確移取一定體積上清液于比色管中，待測；經(jīng)測定，經(jīng)過肟化處理后的HA對有機農(nóng)藥的吸附量是大，特別是對于甲基對硫磷，在平衡濃度為6mg/L時，其吸附量達到了8800μg/g。

實例二：?HAs對銅（Ⅱ）的吸附：分別稱取0.1g?HA樣品放入50mL磨口具塞三角瓶中，分別加入20mL的銅離子（Ⅱ）的濃度的溶液，其梯度為50，100，200mg/L，于常溫下，振蕩平衡6h。經(jīng)測定，經(jīng)過肟化處理后的HA對銅離子（Ⅱ）的吸附量是最大的，在平衡濃度為0.18mg/L的時候，其吸附量就達到了40000μg/g。

實例三：分別稱取0.1g?HA樣品放入50mL磨口具塞三角瓶中，分別加入20mL銅離子（Ⅱ）的濃度梯度為50，100，200mg/L的溶液和一定濃度梯度的甲基對硫磷（2，4，8，16，32，50?mg/L），甲奈威（5，10，20，40，60，80?mg/L），克百威（20，40，80，160，240，320?mg/L）各20?mL?0.025?mol/L的CaCl₂溶液10?mL，振蕩平衡24h。經(jīng)測定，銅離子（Ⅱ）存在條件下，有機農(nóng)藥在HA上的吸附依然呈現(xiàn)較好的線性，相關(guān)系數(shù)在0.84~0.99之間。

本發(fā)明采用水解和肟化方式對腐殖酸進行化學(xué)處理，改其表面性質(zhì)，通過化學(xué)處理前后?HA對?3種有機農(nóng)藥甲基對硫磷、西維因、克百威及銅離子的吸附。經(jīng)肟化、水解處理的腐殖酸后HA分子中的芳香度增大，極性減少，其對疏水有機農(nóng)藥的吸附量大，同時對銅離子的吸附能力遠大于未改性及水解處理的HA。在農(nóng)藥廣泛使用的今天，利用腐殖酸對有機農(nóng)藥和銅離子(Ⅱ)的共同吸附，有利于確定這些復(fù)合污染物的環(huán)境質(zhì)量標準及其修復(fù)技術(shù)。