CN110240306A - 一种降低含有机磷农药废水毒性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种降低含有机磷农药废水毒性的方法，包括如下步骤：步骤一：向含有机磷农药残留的废水水样中加入氧化剂，进行氧化反应，得到氧化产物；步骤二：再将步骤一中得到的氧化产物的pH值调节至8.0～12.0，持续水解，完成有机磷农药的降解。本发明的方法首先给废水中加入氧化剂，然后调节pH值，能够有效降低含有机磷农药及其产物的废水的综合毒性。
Description
技术领域
本发明涉及微污染水体处理技术领域，具体涉及一种降低含有机磷农药废水毒性的方法。
背景技术
为了增加农业产量，防止农业虫害，全球大量使用农药进行杀虫、除草等。由于农药的大量生产和使用，土壤和水体中不同程度的含有农药及其降解产物的残留。残留在土壤中的农药通过降雨和农田排水或下渗作用进一步转移至地表水和地下水中，因此许多国家和地区的水源均不同程度的受到了农药污染，严重威胁到人们的生命安全。
目前，农药残留的降解方法主要有微生物降解和光化学降解。但是，目前报道的能够降解农药的微生物种类较少，降解效率低且不稳定；光化学降解对有机磷农药的氧化产物oxons去除能力较低且oxons具有更高的毒性。因此，有必要开发出操作简单、处理成本低廉、能有效降低有机磷农药及其产物综合毒性的方法，用于降解水体中出现的有机磷农药。
发明内容
针对上述现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于公开一种降低含有机磷农药废水毒性的方法，解决现有技术中能够降解有机磷农药的微生物种类较少、降解效率低、不稳定，并且光化学降解对高毒性的有机磷农药的氧化产物oxons去除能力较低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：一种降低含有机磷农药废水毒性的方法，包括如下步骤：
步骤一：向含有机磷农药残留的废水水样中加入氧化剂，进行氧化反应，得到氧化产物；
步骤二：再步骤一中得到的氧化产物的pH值调节至8.0～12.0，持续水解，完成有机磷农药的降解。
本发明还具有如下技术特征：
步骤一中所述的含有机磷农药残留的废水水样中含有机磷农药的浓度为5～50μg/L。
步骤一中所述的有机磷农药为马拉硫磷、毒死蜱、二嗪农中的一种或一种以上。
步骤一中所述的氧化剂为次氯酸钠溶液，有效氯浓度为910mg/L，加入后使水样中有效氯浓度范围为2.5mg/L。
步骤一中所述的氧化反应在25℃条件下进行，持续5～60min。
步骤二中所述的水解过程在25℃条件下进行，持续时间为10～600min。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)本发明的方法首先给废水中加入氧化剂，然后调节pH值，能够有效降低含有机磷农药及其产物的废水的综合毒性。
(Ⅱ)本发明的方法操作简单、处理成本低廉。
附图说明
图1是实施例1水体中马拉硫磷的降解曲线。
图2是实施例1水体中马拉氧磷的降解曲线。
图3是实施例2水体中毒死蜱的降解曲线。
图4是实施例2水体中毒死蜱氧化物的降解曲线。
图5是实施例3水体中二嗪农的降解曲线。
图6是实施例3水体中二嗪农氧化物的降解曲线。
以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
遵从上述技术方案，一种快速有效降低有机磷农药毒性的方法，包括如下步骤：
步骤一：取3份含有有机磷农药的废水250ml，分别置于400ml烧杯中，经检测，该水中马拉硫磷浓度为10μg/L，将其置于恒温培养箱中，设置温度为25℃；同时投加有效氯浓度为910mg/L次氯酸钠溶液687μl，使水样中有效氯浓度为2.5mg/L，持续反应20min。
每2min取样一次并加入Na2S2O3溶液淬灭，用超高效液相色谱～串联质谱联用仪测定样品中马拉硫磷浓度，并用费氏弧菌测定其生物毒性。以马拉硫磷降解率为Y轴，时间为X轴，绘制马拉硫磷降解曲线。
步骤二：向上述氧化20min后的水样中加入Na2S2O3溶液淬灭，然后加入1mol/L的NaOH溶液将pH分别调节至9.0、10.0、10.5，混合均匀后持续降解10min。
每1min取样一次，用超高效液相色谱～串联质谱联用仪测定样品中马拉氧磷浓度，并用费氏弧菌测定其生物毒性。以马拉氧磷降解率为Y轴，时间为X轴，绘制马拉氧磷降解曲线，研究pH对马拉氧磷水解效率的影响，曲线如图2所示。
如图1所示，反应20min时，马拉硫磷的降解效率为98％，说明次氯酸钠氧化剂可快速有效地将马拉硫磷氧化降解。如图2所示，在pH＝12条件下，反应5min时马拉氧磷降解效率为99.9％；在pH＝11条件下，反应10min时马拉氧磷降解效率为99.9％；在pH＝10条件下，反应10min时马拉氧磷降解效率为57.2％，说明在碱性条件下马拉氧磷可快速降解，且pH值越大，降解速度越快。
实施例2：
步骤一：该实施例中待处理的农药废水来自于西安市户县，经检测，该水中毒死蜱浓度为50μg/L，将其置于恒温培养箱中，设置温度为25℃；投加有效氯浓度为910mg/L次氯酸钠溶液687μl，使水样中有效氯浓度为2.5mg/L，持续反应30min。
每5min取样一次并加入Na2S2O3溶液淬灭，用超高效液相色谱～串联质谱联用仪测定样品中毒死蜱浓度，计算出对应的毒死蜱氧化降解效率，曲线如图3所示。
步骤二：向上述氧化30min后的水样中加入Na2S2O3溶液淬灭，然后加入1mol/L的NaOH溶液将pH分别调节至11、12，混合均匀后持续降解60min，并分别在不同时间点取样，用超高效液相色谱～串联质谱联用仪测定样品中毒死蜱氧化产物oxon浓度，计算出对应的oxon降解效率，研究pH对其水解速率的影响，曲线如图4所示。
如图3所示，反应30min时，毒死蜱降解率为81％；如图4所示，在pH＝12条件下，反应30分钟时，毒死蜱氧化物oxon降解率为70％；在pH＝11条件下，反应30min时，降解率仅为13％。
实施例3：
步骤一：取含有有机磷农药的微污染水，经检测，该水中二嗪农浓度为5μg/L，将其置于恒温培养箱中，设置温度为25℃；投加次氯酸钠溶液使水样中有效氯浓度为2.5mg/L，持续反应30min.
每5min取样一次并加入Na2S2O3溶液淬灭，用超高效液相色谱～串联质谱联用仪测定样品中二嗪农浓度，计算出对应的二嗪农氧化降解效率，曲线如图1所示。
步骤二：向上述氧化30min后的水样中加入Na2S2O3溶液淬灭，然后加入NaOH将pH分别调节至11、12，混合均匀后持续降解600min，并在不同时间点分别取样，用超高效液相色谱～串联质谱联用仪测定样品中二嗪农氧化产物oxon浓度，计算出对应的oxon降解效率，研究pH对其水解速率的影响，曲线如图5所示。
如图5所示，反应30min时，二嗪农降解率为98％；如图6所示，在pH＝12条件下，反应2h时，二嗪农氧化物oxon降解率为92％；在pH＝11条件下，反应10h时，降解率为82％。
Claims (6)
1.一种降低含有机磷农药废水毒性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：向含有机磷农药残留的废水水样中加入氧化剂，进行氧化反应，得到氧化产物；
步骤二：再将步骤一中得到的氧化产物中加入Na2S2O3溶液淬灭，然后将淬灭后的溶液的pH值调节至8.0～12.0，持续水解，完成有机磷农药的降解。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤一中所述的含有机磷农药残留的废水水样中含有机磷农药的浓度为5～50μg/L。
3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤一中所述的有机磷农药为马拉硫磷、毒死蜱、二嗪农中的一种或一种以上。
4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤一中所述的氧化剂为次氯酸钠溶液，有效氯浓度为910mg/L，加入后使水样中有效氯浓度为2.5mg/L。
5.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤一中所述的氧化反应在25℃条件下进行，持续5～60min。
6.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤二中所述的水解过程在25℃条件下进行，持续时间为10～600min。
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