CN105107838A - 一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法，利用十六烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土，固定土壤中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（Di-(2-ethylhexyl)？phthalate,DEHP）污染物。本发明有效地降低了现有土壤中DEHP生物活性，减少了DEHP对土壤生物环境的负面影响，抑制植物对DEHP的有效吸收，从而降低其对农产品和人体健康带来的安全风险。

Description

一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法

技术领域

本发明涉及土壤污染修复技术领域，具体涉及一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法。

背景技术

邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(di-(2-ethylhexyl)phthalate，DEHP)是一种重要的酞酸酯化合物，具有典型的“环境雌激素效应”。它主要作为塑料增塑剂广泛应用于各类塑料制品中。随着设施农业的迅猛发展，塑料农膜广泛应用于农业生产中，DEHP已经成为各种环境介质尤其是农田土壤中常见的有机污染物。对广州、深圳等地的蔬菜基地表层土壤调查发现，27个检测样品中几乎都检测出DEHP与DBP，两者占PAEs总量的90％以上，其中DEHP最高达到25.11mgkg^-1(dw)；对哈尔滨、邯郸、江汉平原以及洪泽湖周边农田的调查也表明：DEHP为土壤中含量较高、检出率较高的酞酸酯，且有研究发现土壤中其残留浓度与农膜等农用化学投入品的使用有一定的相关性。部分地方土壤中DEHP含量超过了丹麦、荷兰等地的土壤安全标准。DEHP在自然土壤中短期内难以彻底降解，因此对农产品安全以及人体健康带来较大风险。美国已经将其列入“优控污染物黑名单”。

土壤中DEHP有效降解是降低其土壤残留的主要方法，但DEHP降解菌易于受土著微生物的胁迫，有效作用时间短；而土著微生物对其降解缓慢。土壤中较高有效浓度的DEHP反而抑制降解菌和土著微生物的生物活性。固化是降低土壤中有机污染物生物可利用性的一种有效方法，一方面部分有机污染物通过固化，被土壤永久性屏蔽而失去生物可利用性；另一方面部分污染物可通过解吸，缓慢释放于土壤环境，为土著（或外源）降解菌所降解，避免短期内污染浓度高而对降解菌产生抑制作用。目前还未发现针对土壤中DEHP的固化方法。因此发明一种能对土壤DEHP进行有效固化并经济可行的方法是降低酞酸酯类污染物污染土壤生态风险的有效手段。

发明内容

本发明目的是提供一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法，本发明有效地降低了现有土壤中DEHP生物活性，减少了DEHP对土壤生物环境的负面影响，抑制植物对DEHP的有效吸收，从而降低其对农产品和人体健康带来的安全风险。

本发明通过以下技术方案实现：

一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法，利用十六烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土，固定土壤中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯污染物，其特征在于：包括如下步骤，

1）将十六烷基三甲基氯化铵与过100目筛的凹凸棒土按1:15混匀，按1:10加蒸馏水，常温震荡10min，随后60℃超声震荡20min，抽滤后水洗3～5次，80℃烘干，过100目筛制得的改性凹凸棒土，备用；

2）将步骤一所制得的改性凹凸棒土按照1:50～1:100的比例施入邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯污染的土壤，充分混匀，保持土壤含水量为田间最大持水量的60～75%，常温培养30天以上。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

一、本发明首次采用改性凹凸棒土固化土壤中DEHP。通过利用有机改性凹凸棒土固化DEHP，达到增加DEHP的土壤吸附容量、降低其生物可利用性、缓解其对土壤环境扰动的效果；通过吸附-解吸平衡，使固化的DEHP逐步解吸于土壤溶液中或土壤颗粒表面，达到土著微生物在DEHP相对较低的有效浓度内对其进行生物降解的效果。通过本发明的实施能够有效降低DEHP对土壤环境的负面效应，消除其对农产品品质与人体健康的潜在风险。

二、本发明操作简便，对污染土壤原位或易位处理均可行；

三、本发明利用的材料经济成本较低且安全可靠，对环境无污染；

四、本发明对实施的环境条件无特殊要求，适宜大面积污染土壤的修复改良；

五、本发明对其它疏水性有机污染物污染土壤同样适用。

具体实施方式

本发明利用十六烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土，固定土壤中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯污染物，包括如下步骤，

1）将十六烷基三甲基氯化铵与过100目筛的凹凸棒土按1:15混匀，按1:10加蒸馏水，常温震荡10min，随后60℃超声震荡20min，抽滤后水洗3～5次，80℃烘干，过100目筛制得的改性凹凸棒土，备用；

2）将步骤一所制得的改性凹凸棒土按照1:50～1:100的比例施入邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯污染的土壤，充分混匀，保持土壤含水量为田间最大持水量的60～75%，常温培养30天以上。

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不应理解为是对技术解决方案的限制。

实施例1：

将十六烷基三甲基氯化铵与过100目筛的凹凸棒土按1:15混匀，按1:10加蒸馏水，常温震荡10min，随后60℃超声震荡20min，抽滤后水洗3～5次，80℃烘干，过100目筛，得改性凹凸棒土；

将改性后凹凸棒土以1：50的比例与含DEHP50mg/kgdw的污染土壤混匀，保持土壤含水量为田间最大持水量的65%，常温培养30天，以未加改性凹土的同样污染程度的土壤作为对照（CK）。

实施例2：

将十六烷基三甲基氯化铵与过100目筛的凹凸棒土按1:15混匀，按1:10加蒸馏水，常温震荡10min，随后60℃超声震荡20min，抽滤后水洗3～5次，80℃烘干，过100目筛，得改性凹凸棒土；

将改性后的凹凸棒土以1：75的比例与含DEHP50mg/kgdw的污染土壤混匀，保持土壤含水量为田间最大持水量的75%，在常温条件静置培养45天，以未加改性凹土的同样污染程度的土壤作为对照（CK）。

实施例3：

将十六烷基三甲基氯化铵与过100目筛的凹凸棒土按1:15混匀，按1:10加蒸馏水，常温震荡10min，随后60℃超声震荡20min，抽滤后水洗3～5次，80℃烘干，过100目筛，得改性凹凸棒土；

将改性后的凹凸棒土以1：100的比例与含DEHP50mg/kgdw的污染土壤混匀，保持土壤含水量为田间最大持水量的70%，在常温条件静置培养60天，以未加改性凹土的同样污染程度的土壤作为对照（CK）。

反应实施例：

分别于培养结束后测定土壤DEHP残留量、土壤基础呼吸以及土壤微生物PLFA的变化，以此表征土壤DEHP的生态毒性，并测定容重的变化表征改性凹凸棒土的应用对土壤物理性状的影响。

结果表明：添加改性凹凸棒土后，DEHP残留量较对照高7.1~10.5%，土壤基础呼吸较对照高6.6~12.3%，土壤微生物PLFA的总浓度较对照高8.7~11.2%，其中Gram-菌的PLFA浓度较对照高9.8~15.6%；而土壤容重较对照差异不显著。结合有机改性凹土对DEHP具有较强吸附能力的特点，说明改性凹土的应用降低了土壤DEHP的生物可利用性，对DEHP产生了固化，因此减轻了DEHP对土壤生物环境的负面影响。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所做出的等同替换或替代，均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (1)

1.一种利用改性凹凸棒土固化土壤酞酸酯的方法，利用十六烷基三甲基氯化铵改性凹凸棒土，固定土壤中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯污染物，其特征在于：包括如下步骤，

1）将十六烷基三甲基氯化铵与过100目筛的凹凸棒土按1:15混匀，按1:10加蒸馏水，常温震荡10min，随后60℃超声震荡20min，抽滤后水洗3～5次，80℃烘干，过100目筛制得的改性凹凸棒土，备用；

2）将步骤一所制得的改性凹凸棒土按照1:50～1:100的比例施入邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯污染的土壤，充分混匀，保持土壤含水量为田间最大持水量的60～75%，常温培养30天以上。