CN106623404A - 一种表面活性剂辅助高铁酸钾降解土壤六六六的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于有机氯污染土壤修复技术领域，公开了一种新型降解污染场地中有机氯农药六六六的方法。该方法通过将六六六污染土壤按照一定水土比混合成泥浆态土壤混合溶液，投加一定比例的表面活性剂和高铁酸钾，常温下于恒温振荡器中振荡6～24h，处理后的六六六降解率达到55％以上。本发明具有以下优点：工艺条件简单、操作要求低以及处理效率高等，适用于有机氯农药污染土壤修复。

Description

一种表面活性剂辅助高铁酸钾降解土壤六六六的方法

技术领域

本发明属于有机污染土壤修复技术领域，具体涉及采用表面活性剂强化高铁酸钾降解土壤中六六六的方法。

背景研究

随着我国经济快速发展和经济结构的调整，中共十七大提出的“又好又快”发展中国经济，污染场地的问题逐渐暴露在大众视野中并得到广泛重视。其中有机氯杀虫剂(OCPs)污染场地因其难降解、易残留和高毒性成为突出的土壤污染场地修复难题。其中OCPs主要包括了：六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)和六氯苯(HCB)。其中六六六学名六氯环己烷(HCH)，因其高毒性被列入《斯德哥尔摩公约》中的十二大禁药中，对人体神经系统有较强的危害性，其遗留下的污染场地成为修复重灾区。

目前已有较多的修复有机氯污染场地方法，其中包括：热脱附、气提法和化学氧化法等。但热脱附需要消耗能源，成本较高；而气提法修复效率较低，化学氧化法成为降解土壤有机污染物的重要方法之一，具有降解效率高、速度快等优点，广泛应用于有机氯污染土壤的修复。常用的化学氧化剂有芬顿试剂、臭氧、高锰酸钾、过硫酸盐和高铁酸钾等。其中高铁酸钾含有氧化性很强的氧化能力，且分解产物主要是Fe(Ⅲ)，不产生二次污染，因此在废水处理中开始得到研究和应用。

然而，高铁酸钾在土壤修复的应用还很少得到报道，技术上也存在一些困难，主要是因为六六六在土壤中主要吸附于腐殖质上，高铁酸钾则主要存在于土壤溶液中，使得高铁酸钾与六六六的接触性不好，因此应用化学氧化法修复六六六污染土壤存在传质效率差的问题，采用其它氧化剂也存在同样的问题。有学者研究表明，采用表面活性剂可以有效洗脱土壤中的六六六，使得六六六增溶于表面活性剂的胶束中，但表面活性剂只是实现了六六六的解吸，并未使其降解，其生态毒性仍然存在。

结合化学淋洗和化学氧化的优点，可以采用表面活性剂实现土壤六六六的解吸，使其从土壤胶体吸附状态转为游离态，进入土壤溶液中，再采用高铁酸钾来降解六六六，从而实现六六六污染土壤的快速高效修复。筛选与高铁酸钾兼容的表面活性剂是实现表面活性剂强化高铁酸盐降解土壤六六六的关键问题之一。

经申请人多年研究，本发明公开了一种利用表面活性剂强化高铁酸钾降解土壤中六六六的方法，能够快速高效修复六六六污染土壤。

发明内容

本发明提供了一种新型的净化土壤降解六六六的方法，适用于六六六污染土壤的修复，也可用于滴滴涕、六氯苯等同类有机氯农药污染土壤修复。

本发明具体方案如下：通过将六六六污染土壤以一定的水土比混合，形成泥浆混合液。使用盐酸和氢氧化钠调节混合液中的pH，向其中添加一定量的表面活性剂和高铁酸钾。将反应体系常温下放入恒温振荡箱，振荡一段时间，降解率可达到55％以上。

所述的pH范围是3～4。

所述土壤中六六六含量为5～50mg/kg。

所述的水土比为2:1～10:1。

所述的表面活性剂可选择吐温、曲拉通、十二烷基苯磺酸钠等，投加量为土壤质量的0.5％～5％。

所述的高铁酸钾投加量为土壤质量的0.5％～2％。

所述的转速为150～200r/min。

所述的振荡时间为6～24小时。

本发明中表面活性剂的主要作用是洗脱土壤中的六六六，使六六六从吸附态转入游离态，提高高铁酸钾与六六六的接触效率。

本发明中的高铁酸钾的主要作用氧化降解泥浆态土壤混合液中的六六六。

本发明与其他技术相比，利用与高铁酸盐兼容的表面活性剂洗脱土壤中的六六六，再利用高铁酸钾降解泥浆态土壤混合液中的六六六，实现化学淋洗与化学氧化的协同，且表面活性剂和高铁酸钾及其分解产物均无毒，不产生二次污染。

具体实施方法

以下将利用实例对本发明进一步说明，但本发明实施方法不限于此。

实例1和实例2利用本发明对六六六污染土壤进行修复。其中残留土壤中的六六六利用超声提取并使用气相色谱仪定量检测。

实例1：

配制α-六六六含量为50mg/kg的土壤放入锥形瓶中，向土壤中加入50mL水制成泥浆态土壤混合溶液。使用盐酸和氢氧化钠调节土壤混合溶液中的pH为3，向泥浆土壤中添加1mL的吐温80淋洗剂，再投加170mg的高铁酸钾。常温下将反应体系放入恒温振荡箱中以180r/min转速振荡24h。反应结束后，向反应体系中加入适量异丙醇猝灭反应。通过超声法提取土壤中的六六六，并利用气相色谱仪定量检测提取液中的六六六。结果表明，六六六脱附率为81％，土壤中六六六降解率为59％。

实例2：

配制β-六六六含量为40mg/kg的土壤于锥形瓶中，加入40mL水制成泥浆态土壤混合溶液。使用盐酸和氢氧化钠调节土壤混合溶液中pH为4，向反应体系添加0.8mL的吐温80淋洗剂，投加132mg的高铁酸钾，常温下将泥浆土壤混合液放入恒温振荡箱中以200r/min转速振荡15h。反应结束后，向反应体系中添加适量异丙醇猝灭。通过超声法提取土壤中的六六六，同时利用气相色谱仪定量检测六六六。结果表明，土壤中六六六脱附率为83％，土壤中六六六的降解率为57％。

结果分析：试验表明，反应体系控制酸性条件下，采用表面活性剂可使土壤六六六脱附率达到80％以上，加入高铁酸盐可使土壤中六六六的降解率达到55％以上。较其他修复方法更方便快捷、修复效果显著，并且不造成二次污染。

Claims (6)

1.一种表面活性剂辅助高铁酸钾降解土壤六六六的方法，其特征包括以下步骤：把六六六污染土壤制成一定水土比的泥浆态土壤混合溶液，投加一定比例的表面活性剂和高铁酸钾，常温下于恒温振荡器中振荡，处理后土壤中六六六的降解率达到55％以上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土壤中六六六的含量为5～50mg/kg。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土壤水土比为2:1～10:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂投加量为土壤中六六六摩尔质量的5～50倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高铁酸钾投加量为土壤中六六六摩尔质量10～500倍。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述恒温振荡器的温度为常温，转速为150～200r/min，处理时间为6～24h。