[發(fā)明專利]一種快速去除水中異丙隆的方法

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• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113697894A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴璠;胡曉鈞;田富箱;陳晨;張致遠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

本發(fā)明涉及一種快速去除水中異丙隆的方法，其特征在于，向水體中添加過一硫酸鹽，采用UV照射水體，水體中產(chǎn)生強氧化性自由基，強氧化性自由基與異丙隆發(fā)生氧化反應(yīng)以去除水中異丙隆。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明異丙隆的去除率可到95％以上，操作簡單、pH應(yīng)用廣泛，所使用的化學(xué)試劑和材料均為水處理用常規(guī)產(chǎn)品，其安全性、實用性較為突出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速去除水中異丙隆的方法。

背景技術(shù)

異丙隆(Isoproturon)分子式為C₁₂H₁₈N₂O。作為一種選擇性除草劑，其廣泛應(yīng)用于小麥草、燕麥以及小麥寬葉雜草。異丙隆的主要特點如下：殺草譜廣，即指異丙隆對大多數(shù)禾本科雜草這類單子葉雜草有良好防效，尤其是對近年來種群數(shù)量上升較快的惡性雜草早熟禾(主要為害小麥、油菜、蔬菜、果樹等的惡性雜草)防效顯著。而且雜草對異丙隆產(chǎn)生抗性的案例尚未有明確，即使該藥劑在各國農(nóng)業(yè)工作生產(chǎn)上已應(yīng)用多年；這類取代脲類農(nóng)藥施藥適期寬，異丙隆兼有土壤封閉處理和莖葉除草的效果，可施用期從小麥播種至麥苗拔節(jié)前；用藥成本處在購買者易接受的區(qū)間內(nèi)，價格偏低。

異丙隆被施用到土壤中，被植物根部吸收，迅速通過植物運輸，并抑制光系統(tǒng)中葉片的二級光合作用。異丙隆用于冬小麥出苗前和出苗后控制單子葉和雙子葉雜草。由于其特性，它屬于最有可能在地下水和地表水中回收的農(nóng)藥類別，目前已有研究人員在地表水和地下水等飲用水源中檢測到了這些異丙隆溶液，其含量在0.002-13μg/L之間。國外的一項研究通過一種特殊的液相色譜/質(zhì)譜方法檢測到雨水中的0.1μg/L除草劑，最后殘留的異丙隆除草劑從土壤和空氣中進入水源。除草劑的使用也帶來了污染泥土的風(fēng)險，從而污染了水資源。異丙隆屬于二類致癌物質(zhì)，而且實驗表明其會對白鼠等哺乳動物的內(nèi)分泌系統(tǒng)造成損害、抑制其激素調(diào)節(jié)，并會對其肝臟產(chǎn)生毒性。同時其對健康的不利影響也包括增加癌癥風(fēng)險以及貧血、眼、肝、腎、脾、心血管系統(tǒng)和生殖問題。

環(huán)境中異丙隆的主要降解途徑有微生物降解、光解、水解、羥基化與氧化。但異丙隆的光降解曲線表明異丙隆在水溶液中不易被UV和陽光光降解，在UV照射下水溶液中的異丙隆通過脫氮氧化、環(huán)羥基化和聚合反應(yīng)等光化學(xué)過程生成產(chǎn)物，且通過生物降解性試驗證明異丙隆不具有生物降解性。因而，未被雜草吸收的異丙隆分布在土壤、水和空氣中，降解非常緩慢。以半衰期衡量，它在土壤中的持久性為22-48天，在水中的持久性為145-237天。主要的降解途徑導(dǎo)致三種代謝產(chǎn)物的形成：單去甲基-異丙隆、二去甲基-異丙隆和4-異丙基-苯胺。而其中去甲基異丙隆不僅具有較高的土壤遷移率而且可能引起物種染色體畸變，甚至是基因突變的危險而被判定為具有較高的致癌風(fēng)險，同時對大鼠有中等急性毒性。

城市污水的處理中普遍采用了活性淤泥這一微生物處理手段，但異丙隆等農(nóng)藥分子經(jīng)過活性淤泥的處理后，90％均未被降解而直接流出，沒有達到降解的目的。所以在常規(guī)水處理中，異丙隆的降解效果甚微，傳統(tǒng)處理工藝無法有效的去除掉水中的異丙隆，難以滿足排放要求，這就需要改進現(xiàn)有的去除降解技術(shù)，開發(fā)出快速、高效的降解方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種快速去除水中異丙隆的方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種快速去除水中異丙隆的方法，其特征在于，向水體中添加過一硫酸鹽(PMS)，采用UV照射水體，水體中產(chǎn)生強氧化性自由基，強氧化性自由基與異丙隆發(fā)生氧化反應(yīng)以去除水中異丙隆。

進一步地，所述的過一硫酸鹽為過一硫酸鉀和/或過一硫酸鈉。優(yōu)選地，所述的過一硫酸鹽為水處理用藥劑或分析純試劑，添加濃度為40-400μM。

進一步地，所述的反應(yīng)在光反應(yīng)器中進行。優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時間為5min。

更進一步地，所述的UV由光反應(yīng)器中的低壓汞蒸汽放電燈產(chǎn)生，光照強度為2.43-9.79mW/cm²。