CN111362348A - 一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污染水体处理应用技术领域，具体公开了一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，包括以下步骤，首先向氟磺隆污染水体中加入蒙脱土，再将水体搅拌或振荡一定时间，并离心过滤，最后将吸附氟磺隆的蒙脱土与处理后的水体分离，实现水体中氟磺隆的去除。本发明的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法的有益效果在于：能有效去除水体中的氟磺隆，还具备去除效果稳定、耐腐蚀、耐热和无毒等优势，同时本发明使用蒙脱土能耗低、经济环保，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于污染水体处理应用技术领域，具体涉及一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，应用于氟磺隆污染废水处理技术领域。
背景技术
氟磺隆是一种高效、低毒的新型磺酰脲类除草剂，广泛用于禾谷作物防除阔叶杂草以及某些禾本科杂草。
由于具有除草活性高、用量低、安全性高等优点，氟磺隆在我国乃至世界范围内得到大面积应用。据报道，农药施用后，被有效利用部分仅占10-20%，其余全部流失进入土壤环境中。但由于氟磺隆等磺酰脲类除草剂在土壤上吸附较弱，移动性相对较大，可随雨水淋溶的方式进入地表水或地下潜水中；此外，氟磺隆也可以通过生产工厂排放的污水进入到河流中，造成地方性的水体污染，还能在水体中形成富营养化的现象，对水中生物产生严重危害。
近年来，氟磺隆在水体中的残留问题引起了各国环保学者们的广泛关注。欧盟委员会规定，氟磺隆在同一区域的使用频率限于三年使用一次，每次使用最大剂量<20g/ha。欧盟委员会同时提醒成员国特别注意：当氟磺隆应用于土壤或者气候条件较脆弱的地区时，需要考虑对非目标陆生和水生植物造成的风险。因此，去除水体中的氟磺隆污染对人体健康和生态环境保护具有重要的现实意义。
目前，水体中农药污染的主要治理手段有化学氧化法、生物法和吸附法。化学氧化法去除效率高，但需要向水体中加入大量氧化剂，且处理过程中可能会产生大量难降解的中间产物，造成二次污染；生物法尽管运行成本较低，但去除效果不稳定，易受到温度、pH值等环境条件的影响，从而导致处理后水体中污染物含量仍然不能达标；而吸附法具有操作简便、适用性广、经济成本低等优势，是一种具有广泛应用潜力的去除农药污染的方法。
但目前关于水体中氟磺隆的吸附去除方法还未见报道，其关键是找到一种合适的吸附剂。蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物，加水后其体积可膨胀数倍，并变成糊状物，受热脱水后体积收缩。具有很强的吸附能力和阳离子交换性能，主要产于火山凝灰岩的风化壳中。此外，蒙脱土因具备性质稳定、比表面积高、分散性好、价格低廉等显著优势，广泛用于污染物的吸附剂、催化剂、涂层剂，应用前景广阔。但应用蒙脱土作为吸附剂来去除水体中的氟磺隆仍未见报道。
因此，基于上述问题，本发明提供一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，能有效去除水体中的氟磺隆，还具备去除效果稳定、耐腐蚀、耐热和无毒等优势，同时本发明使用蒙脱土能耗低、经济环保，具有广泛的应用前景，为水体中氟磺隆去除提供了一种新的方法。
技术方案：本发明提供一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，包括以下步骤，首先向氟磺隆污染水体中加入蒙脱土，再将水体搅拌或振荡一定时间，并离心过滤，最后将吸附氟磺隆的蒙脱土与处理后的水体分离，实现水体中氟磺隆的去除。
本技术方案的，所述水体中氟磺隆的初始污染浓度为3.0-16.0 mg/L。
本技术方案的，所述蒙脱土的添加量为5.0 g/L。
本技术方案的，所述搅拌或振荡时间为不低于12 h。
本技术方案的，所述搅拌或振荡的适合温度为15-25 °C。
本技术方案的，所述离心转速为3000 r/min，离心时间为15 min。
与现有技术相比，本发明的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法的有益效果在于：1、本发明使用蒙脱土吸附剂，吸附容量大，同时具备去除效果稳定、耐腐蚀、耐热和无毒等优势；2、本发明使用性质稳定、高比表面积、分散性好、经济成本低的蒙脱土为吸附剂，实现了对水体中氟磺隆的高效吸附去除；3、本发明使用蒙脱土吸附氟磺隆后沉于水底，有利于吸附剂的回收再利用，避免了吸附剂的二次污染，并进一步降低了经济成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例一
腐殖酸对水体中氟磺隆的吸附去除效果，通常认为腐殖酸对有机物的吸附去除效果更好，因此本实施例测定了腐殖酸对水体中氟磺隆的吸附去除效果，以便与蒙脱土进行对比。
称取一定量的腐殖酸（100 mg）于50 mL玻璃离心管中，加入20 mL含有氟磺隆的背景溶液（浓度为3-16 mg L-1）。背景溶液为0.01 M CaCl2和200 mg L-1NaN3（抑制微生物活动）溶液。在室温条件下于旋转振荡器上振荡24 h后，以3000 r min-1离心15 min，取上清液，经0.45 µm水性滤膜过滤后，用高效液相色谱测定滤液中氟磺隆的浓度，以上处理均做三个重复，并采用三个不含腐殖酸的处理作为对照。表1为腐殖酸对水体中氟磺隆的吸附效果。由表1可见，当水体中初始浓度为3.079-17.067 mg/L时，腐殖酸对水体中氟磺隆的吸附百分比仅仅为27.09-32.77%，去除效果较差。
表1 腐殖酸对水体中氟磺隆的吸附效果
| 初始浓度（mg/L） | 吸附百分比 |
| 3.079 | 32.77% |
| 5.631 | 30.12% |
| 7.894 | 28.29% |
| 10.128 | 27.09% |
| 13.827 | 28.28% |
| 17.067 | 28.70% |
实施例二
蒙脱土对水体中氟磺隆的吸附去除效果，称取一定量的蒙脱土（100 mg）于50 mL玻璃离心管中，加入20 mL含有氟磺隆的背景溶液（浓度为3-16 mg L-1）。背景溶液为0.01 MCaCl2和200 mg L-1NaN3（抑制微生物活动）溶液。在室温条件下于旋转振荡器上振荡24 h后，以3000 r min-1离心15 min，取上清液，经0.45 µm水性滤膜过滤后，用高效液相色谱测定滤液中氟磺隆的浓度，以上处理均做三个重复，并采用三个不含蒙脱土的处理作为对照。表2为蒙脱土对水体中氟磺隆的吸附效果。由表2可见，当水体中初始浓度为3.335-16.218mg/L时，蒙脱土对水体中氟磺隆的吸附百分比可以达到78.81-88.35%，远远高于腐殖酸对氟磺隆的吸附百分比，蒙脱土对氟磺隆的吸附量可以达到0.564-2.866 mg/g，表现出较高的吸附能力，而且吸附量随着初始浓度的升高而增大，能够有效去除水体中氟磺隆。
表2 蒙脱土对水体中氟磺隆的吸附效果
| 初始浓度（mg/L） | 吸附百分比 | 吸附量（mg/g） |
| 3.335 | 84.57% | 0.564 |
| 5.430 | 80.79% | 0.877 |
| 7.488 | 78.81% | 1.180 |
| 9.719 | 82.26% | 1.599 |
| 12.955 | 85.91% | 2.225 |
| 16.218 | 88.35% | 2.866 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，其特征在于：包括以下步骤，首先向氟磺隆污染水体中加入蒙脱土，再将水体搅拌或振荡一定时间，并离心过滤，最后将吸附氟磺隆的蒙脱土与处理后的水体分离，实现水体中氟磺隆的去除。
2.根据权利要求1所述的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，其特征在于：所述水体中氟磺隆的初始污染浓度为3.0-16.0 mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，其特征在于：所述蒙脱土的添加量为5.0 g/L。
4.根据权利要求1所述的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，其特征在于：所述搅拌或振荡时间为不低于12 h。
5.根据权利要求1所述的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，其特征在于：所述搅拌或振荡的适合温度为15-25 °C。
6.根据权利要求1所述的一种利用蒙脱土吸附剂去除水体中氟磺隆的方法，其特征在于：所述离心转速为3000 r/min，离心时间为15 min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200703 |