[發(fā)明專利]一種檸檬酸輔助高鐵酸鉀降解土壤中六六六的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611201575.5
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106734165A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 姚靜波;季彩亞;王明新;劉建國;張文藝
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污染場地修復技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用檸檬酸輔助高鐵酸鉀降解土壤六六六的方法。

背景研究

六六六學名六氯環(huán)己烷，是一種有機氯農(nóng)藥，由于其毒性強、難降解、高殘留和易富集等特性而被列入《斯德哥爾摩公約》中十二種禁用持久性有機物。隨著我國現(xiàn)代化和城市化的發(fā)展，大量的工廠企業(yè)被關(guān)閉，我國已有五十年的有機氯農(nóng)藥生產(chǎn)歷史，因此存在大量亟待修復處理的污染場地，其中以六六六、滴滴涕和六氯苯為難降解主要污染物。目前針對六六六等有機氯農(nóng)藥污染土壤的修復方法包括回轉(zhuǎn)窯共處置、熱脫附、生物降解和化學淋洗等。其中回轉(zhuǎn)窯共處置和熱脫附成本高且易產(chǎn)生二次污染，生物降解周期長，其中化學氧化法因其對有機污染的降解較為迅速而在廢水處理和土壤修復中得到了廣泛的研究和應用。

在環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中，常用的化學氧化劑有芬頓試劑、臭氧、高錳酸鉀、過硫酸鹽和高鐵酸鉀等。其中高鐵酸鉀中的Fe(Ⅵ)，具有很強的氧化性，其分解產(chǎn)生的Fe(Ⅲ)容易以氫氧化鐵膠體懸浮在水中，繼續(xù)充分水污染物的吸附劑，絮凝劑，可見它是一種集氧化、吸附、絮凝及助凝為一體的新型高效多功能水處理劑，可有效地去除水中的有機污染物，且不產(chǎn)生二次污染，因此在水處理中開始得到了關(guān)注和利用。但高鐵酸鉀作為氧化劑在土壤修復中還很少受到關(guān)注，主要原因可能是因為高鐵酸鹽不穩(wěn)定，易分解產(chǎn)生Fe(Ⅲ)在土壤中沉淀下來，另外土壤中的低傳質(zhì)性和復雜性使高鐵酸鹽的修復效果受到一定限制。利用螯合劑如檸檬酸絡合高鐵酸鉀分解產(chǎn)生的Fe(Ⅲ)，可使高鐵酸鉀的分解產(chǎn)物仍具有較好的氧化性，配合Fe(Ⅵ)繼續(xù)降解土壤中的六六六，可大幅提高降解效果。

本發(fā)明申請人在多年研究的基礎上，公開了一種利用螯合劑輔助高鐵酸鉀降解土壤中六六六的方法，實現(xiàn)了六六六污染土壤的高效快速修復。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用螯合劑輔助高鐵酸鉀氧化降解土壤中六六六的新方法，適用于六六六污染場地的修復，同時也可應用于滴滴涕、六氯苯等同類有機氯農(nóng)藥的修復。

本發(fā)明具體方案如下：把六六六污染土壤與水攪拌混勻，制成泥漿態(tài)土壤混合溶液，調(diào)節(jié)液固比和pH值，向泥漿中投加一定量的檸檬酸和高鐵酸鉀，常溫振蕩6～24h，土壤中六六六的降解率可達60％以上。

所述的土壤中六六六含量為5～50mg/kg。

所述的檸檬酸和高鐵酸鉀的投加量為土壤中六六六摩爾數(shù)的10～500倍。

所述的水土比為2:1～5:1。

所述的pH值范圍是2～5，要用鹽酸和氫氧化鈉進行調(diào)節(jié)。

所述的恒溫振蕩轉(zhuǎn)速為180r/min。

本發(fā)明中的高鐵酸鉀用于氧化泥漿態(tài)土壤中的六六六，它在酸性條件下具有強氧化性，但容易分解產(chǎn)生Fe(Ⅲ)，檸檬酸的作用是絡合Fe(Ⅲ)使其仍溶解于土壤溶液中，繼續(xù)降解土壤中的六六六。

本發(fā)明與其他技術(shù)相比，主要是采用檸檬酸來穩(wěn)定氧化性很強但容易分解的高鐵酸鉀，從而保障高鐵酸鉀及其分解產(chǎn)物對土壤六六六的徹底降解。

具體實施

以下結(jié)合實例對本發(fā)明進一步說明，但本發(fā)明實施方式不限于此。

實例1和實例2利用本發(fā)明對六六六污染土壤進行修復。其中殘留在土壤中的六六六利用超聲法提取，使用島津氣相色譜儀定量檢測。

實例1：

配制10gα-六六六含量為50mg/kg的污染土壤置于250ml錐形瓶中，向土壤中加入50mL水，制成泥漿態(tài)土壤混合溶液。采用鹽酸和氫氧化鈉將混合液pH調(diào)節(jié)為3，向泥漿土壤混合液中投加165mg檸檬酸和170mg高鐵酸鉀。將反應體系常溫下放入恒溫振蕩箱振蕩24h，以180r/min的轉(zhuǎn)速振蕩。反應結(jié)束后，向反應體系中加入異丙醇，并通過超聲提取土壤中的α-六六六，采用氣相色譜法對提取液中的α-六六六進行定量檢測。結(jié)果表明，土壤中α-六六六的降解率為61％。

實例2：

配制10gβ-六六六含量為40mg/kg污染土壤置于250ml錐形瓶中，向土壤中加入40mL水，制成泥漿態(tài)土壤混合溶液。采用鹽酸和氫氧化鈉將混合液pH調(diào)節(jié)為4，向泥漿土壤混合液中投加132mg檸檬酸和136mg高鐵酸鉀。將反應體系常溫下放入恒溫振蕩箱振蕩20h，以180r/min的轉(zhuǎn)速振蕩。反應結(jié)束后，以異丙醇猝滅反應，并超聲提取土壤中的β-六六六，采用氣相色譜對提取液中的β-六六六定量檢測。結(jié)果表明，土壤中六六六的降解率為63％。