[發(fā)明專利]一種用于雙酚A污染土壤的固化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711075539.3
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107876010B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 舒月紅;劉峻光;蔣少軍;劉玲玲;賈珍珍
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C09K17/02;B09C1/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 林德強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種用于雙酚A污染土壤的固化劑及其制備方法和應(yīng)用。這種固化劑為荔枝樹枝生物炭。同時也公開了這種荔枝樹枝生物炭固化劑的制備方法。還公開了一種固定土壤中雙酚A的方法，是將雙酚A污染的土壤與荔枝樹枝生物炭固化劑混合，進(jìn)行雙酚A的固定化。應(yīng)用本發(fā)明摻雜荔枝樹枝生物炭土壤固定化雙酚A，可以有效利用廢棄資源、變廢為寶、操作簡單、效果顯著、費(fèi)用相較于其他固定劑要相對低廉、同時又可改良土壤，因而具有很高的實(shí)用性和應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于雙酚A污染土壤的固化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

內(nèi)分泌類干擾物近年來成為一類新型的有機(jī)污染物。作為內(nèi)分泌類干擾物的一種典型污染物，雙酚A由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)類似于雌二醇和乙烯雌酚，因而具有和其他環(huán)境激素一樣的效應(yīng)，能模仿或感染內(nèi)源性雌激素，發(fā)揮擬雌激素的作用，即使?jié)舛忍幵趎g/L時也會對生物體生殖、生長發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等多方面產(chǎn)生不利影響。由于雙酚A在有氧條件下易被降解，人們很少關(guān)注其危害對其認(rèn)識不足，但在缺氧或無氧條件下雙酚A能長時間殘留并產(chǎn)生危害，例如深層土壤，及地下水中。因此降低雙酚A在環(huán)境中遷移性的研究是十分必要的。

目前，控制土壤中雙酚A的污染遷移主要集中于生物降解法、化學(xué)法、物理原位固定法等去除土壤中雙酚A的相關(guān)研究。其中生物降解法中常用惡臭假單胞菌及短桿菌等進(jìn)行土壤雙酚A的降解，但是此類生物降解方法存在諸多缺點(diǎn)，如：原位處理深層土壤雙酚A污染時，由于用到的菌株多為好氧型，其生物降解過程需要不斷地進(jìn)行土壤氧氣的補(bǔ)充；同時生物降解法所用到的微生物需要分離、純化及培養(yǎng)等前提步驟，另外所應(yīng)用的微生物對原有土著微生物的生態(tài)影響也需要考慮。有學(xué)者借助電化學(xué)方法降解土壤中雙酚A，通過直接與高反應(yīng)活性的電極反應(yīng)，或與陽極高產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的HO·自由基反應(yīng)，達(dá)到降低雙酚A生物毒性的目的，而這類技術(shù)實(shí)際應(yīng)用費(fèi)用相對昂貴，并且對于土壤環(huán)境的要求相對較高。另外也有學(xué)者借助化學(xué)淋洗法對于污染雙酚A土壤進(jìn)行處理，但此方法處理大面積土壤污染時，處理過程相對繁雜，并且會產(chǎn)生二次污染，產(chǎn)生遺留問題。與生物處理法和化學(xué)處理法相比，物理原位固定法由于操作簡單、費(fèi)用低廉以及處理效果明顯而成為研究熱點(diǎn)。

原位固定化技術(shù)是一種原位處理處置污染物的技術(shù)，使用其處理污染的土壤目前被視為一種潛在有效的處理方式。雙酚A由于極性較強(qiáng)且具有較大的水溶性，使得其極易在降雨等地表徑流的作用下發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化而進(jìn)入地表或地下水體。若適當(dāng)改變外界條件，使不穩(wěn)定的雙酚A變?yōu)榉€(wěn)定的狀態(tài)，則可以減少雙酚A由土壤向水體遷移的能力，從而降低雙酚A對于環(huán)境的潛在危害。通過向土壤中摻雜適量的化學(xué)試劑，有機(jī)質(zhì)等，降低污染物的遷移性和毒性，以實(shí)現(xiàn)土壤中雙酚A的固定化。在實(shí)際操作中，固定化技術(shù)多偏重與土壤重金屬污染的研究，如：通過向摻雜磷灰石或鳥糞石固定化土壤中的重金屬離子Pb²⁺。而有關(guān)土壤雙酚A的研究雖有研究但其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不貼近于實(shí)際情況，使得土壤雙酚A固定技術(shù)并未應(yīng)用于實(shí)際。

生物炭是由富含碳的生物質(zhì)在限氧情況下經(jīng)熱解產(chǎn)生的富有孔隙結(jié)構(gòu)、含碳量高、高度芳構(gòu)化的碳質(zhì)材料，近年來，生物炭主要用于固炭、提升土壤肥力和農(nóng)作物增產(chǎn)，同時由于其具有較高的pH、較大的孔隙度以及豐富的含氧官能團(tuán)，對于水、土壤或沉積物中重金屬及有機(jī)物有較好的吸附固定作用。生物炭作為一類新型的環(huán)境功能材料受到廣泛關(guān)注。同時有研究表明，木質(zhì)材料中因其木質(zhì)素及纖維素高于其他類型原材料，使得制備所得其產(chǎn)率，比表面積，以及產(chǎn)生官能團(tuán)數(shù)量均相對較高，對于有機(jī)污染物的吸附效果相對較好。

荔枝作為我國華南地區(qū)的原產(chǎn)水果，種植總面積約900萬畝，每年修剪下來的果木殘枝量約6.5×10⁵t。而這些殘枝的80％消耗途徑集中于燒柴。隨著農(nóng)村城市化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)的燃料方式將逐漸消失，殘枝的消耗使用也將逐漸減少，造成大量殘枝堆放，帶來嚴(yán)重的不良后果。同時，由于殘枝自身帶有許多病原菌，且露天堆放容易產(chǎn)生細(xì)菌，進(jìn)而污染土質(zhì)和水源，影響農(nóng)民生活環(huán)境。因此，加快對果樹殘枝進(jìn)行殘枝治理及資源化利用勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容