[发明专利]一种柠檬酸辅助高铁酸钾降解土壤中六六六的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染场地修复技术领域，具体涉及一种利用柠檬酸辅助高铁酸钾降解土壤六六六的方法。

背景研究

六六六学名六氯环己烷，是一种有机氯农药，由于其毒性强、难降解、高残留和易富集等特性而被列入《斯德哥尔摩公约》中十二种禁用持久性有机物。随着我国现代化和城市化的发展，大量的工厂企业被关闭，我国已有五十年的有机氯农药生产历史，因此存在大量亟待修复处理的污染场地，其中以六六六、滴滴涕和六氯苯为难降解主要污染物。目前针对六六六等有机氯农药污染土壤的修复方法包括回转窑共处置、热脱附、生物降解和化学淋洗等。其中回转窑共处置和热脱附成本高且易产生二次污染，生物降解周期长，其中化学氧化法因其对有机污染的降解较为迅速而在废水处理和土壤修复中得到了广泛的研究和应用。

在环境技术领域中，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。其中高铁酸钾中的Fe(Ⅵ)，具有很强的氧化性，其分解产生的Fe(Ⅲ)容易以氢氧化铁胶体悬浮在水中，继续充分水污染物的吸附剂，絮凝剂，可见它是一种集氧化、吸附、絮凝及助凝为一体的新型高效多功能水处理剂，可有效地去除水中的有机污染物，且不产生二次污染，因此在水处理中开始得到了关注和利用。但高铁酸钾作为氧化剂在土壤修复中还很少受到关注，主要原因可能是因为高铁酸盐不稳定，易分解产生Fe(Ⅲ)在土壤中沉淀下来，另外土壤中的低传质性和复杂性使高铁酸盐的修复效果受到一定限制。利用螯合剂如柠檬酸络合高铁酸钾分解产生的Fe(Ⅲ)，可使高铁酸钾的分解产物仍具有较好的氧化性，配合Fe(Ⅵ)继续降解土壤中的六六六，可大幅提高降解效果。

本发明申请人在多年研究的基础上，公开了一种利用螯合剂辅助高铁酸钾降解土壤中六六六的方法，实现了六六六污染土壤的高效快速修复。

发明内容

本发明提供了一种利用螯合剂辅助高铁酸钾氧化降解土壤中六六六的新方法，适用于六六六污染场地的修复，同时也可应用于滴滴涕、六氯苯等同类有机氯农药的修复。

本发明具体方案如下：把六六六污染土壤与水搅拌混匀，制成泥浆态土壤混合溶液，调节液固比和pH值，向泥浆中投加一定量的柠檬酸和高铁酸钾，常温振荡6～24h，土壤中六六六的降解率可达60％以上。

所述的土壤中六六六含量为5～50mg/kg。

所述的柠檬酸和高铁酸钾的投加量为土壤中六六六摩尔数的10～500倍。

所述的水土比为2:1～5:1。

所述的pH值范围是2～5，要用盐酸和氢氧化钠进行调节。

所述的恒温振荡转速为180r/min。

本发明中的高铁酸钾用于氧化泥浆态土壤中的六六六，它在酸性条件下具有强氧化性，但容易分解产生Fe(Ⅲ)，柠檬酸的作用是络合Fe(Ⅲ)使其仍溶解于土壤溶液中，继续降解土壤中的六六六。

本发明与其他技术相比，主要是采用柠檬酸来稳定氧化性很强但容易分解的高铁酸钾，从而保障高铁酸钾及其分解产物对土壤六六六的彻底降解。

具体实施

以下结合实例对本发明进一步说明，但本发明实施方式不限于此。

实例1和实例2利用本发明对六六六污染土壤进行修复。其中残留在土壤中的六六六利用超声法提取，使用岛津气相色谱仪定量检测。

实例1：

配制10gα-六六六含量为50mg/kg的污染土壤置于250ml锥形瓶中，向土壤中加入50mL水，制成泥浆态土壤混合溶液。采用盐酸和氢氧化钠将混合液pH调节为3，向泥浆土壤混合液中投加165mg柠檬酸和170mg高铁酸钾。将反应体系常温下放入恒温振荡箱振荡24h，以180r/min的转速振荡。反应结束后，向反应体系中加入异丙醇，并通过超声提取土壤中的α-六六六，采用气相色谱法对提取液中的α-六六六进行定量检测。结果表明，土壤中α-六六六的降解率为61％。

实例2：

配制10gβ-六六六含量为40mg/kg污染土壤置于250ml锥形瓶中，向土壤中加入40mL水，制成泥浆态土壤混合溶液。采用盐酸和氢氧化钠将混合液pH调节为4，向泥浆土壤混合液中投加132mg柠檬酸和136mg高铁酸钾。将反应体系常温下放入恒温振荡箱振荡20h，以180r/min的转速振荡。反应结束后，以异丙醇猝灭反应，并超声提取土壤中的β-六六六，采用气相色谱对提取液中的β-六六六定量检测。结果表明，土壤中六六六的降解率为63％。