[发明专利]一种添加剂协同机械化学法降解不同类型土壤中林丹的方法

说明书

发明公开了一种添加剂协同机械化学法降解不同类型土壤中林丹的方法，针对不同典型土壤中林丹的降解，在常温常压下采用卧式行星球磨的方式，选择合适的添加剂和球磨条件，可以实现不同类型土壤中林丹的高效降解，其中，球料比为10:1，物料比为3％‑9％，球磨罐的转速为500r/min。结果表明仅添加3％的NaOH在球磨10min后对四种土壤中林丹的降解率高达95％及以上，土壤中林丹的含量从100mg/kg降低到5mg/kg以下；以CaO为添加剂同样可以实现4种土壤中林丹的高效降解。本方法操作简单安全、添加剂常见且实用、林丹降解快速且高效、适用于不同地域林丹污染土壤的机械化学修复，具有较好的实际应用前景。

技术领域

本发明属于林丹污染土壤修复应用领域，具体涉及到一种添加剂协同机械化学法降解不同类型土壤中林丹的方法

背景技术

六氯环己烷俗称六六六，存在8种同分异构体，其中最具有杀虫活性和毒性最大的是γ-六氯环己烷，又名林丹。林丹作为一种广谱性有机氯杀虫剂，曾在我国大量生产和使用。据估计在1947-1997年间我国就施加了446-490万吨；并且林丹的产率较低，每生产1吨的林丹就会产生8-12吨的废料或残留。林丹在自然环境中十分稳定，有研究表明林丹在不同土壤中的降解半衰期可达到100-1000天。另外，对林丹长时间、高强度的使用，导致其在土壤中高度富集，一旦通过食物链富集进入生物体，将会造成内分泌干扰、免疫系统缺陷、代谢功能受阻、神经毒性、生殖遗传毒性等多种严重危害。2017年，世界卫生组织国际癌症研究机构已经将林丹确定为一类致癌物。

林丹因其具有持久性、高毒性、生物富集性和远距离迁移性，2009年被新增列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，这标志着林丹的污染问题已经成为全球面临的挑战。2014年3月，我国禁止林丹除特定豁免外的生产、流通、使用和进出口；自2019年3月，我国才全面禁止林丹的生产、流通、使用和进出口。多年来对林丹的大量生产和使用，以及林丹在土壤中的持久性，使得在当前我国大范围的土壤中仍有林丹的检出，并且存在多个遗留的林丹污染场地，这对人类健康与环境安全具有严重的潜在危害性，亟需采用合适的技术方法对其进行处理。

目前，对于林丹污染土壤的处理，常采用的焚烧法，成本较高且会产生二次污染；备受关注的化学氧化技术对氧化剂的要求较高，实际应用还不成熟；已经进行了较多科学研究的生物修复技术，还是很难适用于实际复杂的污染土壤，修复耗时较长且修复效果不稳定。

机械化学法是通过机械力的多种作用方式对固体反应物进行改性，诱导其物理化学性质发生变化，增加其反应活性，从而激活或加速固体间的化学反应。在对持久性有机污染物的消除中，机械化学法已经表现出操作工艺简单、反应条件温和、处理效果好、不易产生二次污染等优势，然而采用机械化学法修复持久性有机污染物污染土壤的研究还不多。另外，土壤的复杂性和多样性是阻碍污染土壤修复技术实际应用的一大难题，考虑机械化学降解技术在不同类型林丹污染土壤中的适用性是十分必要的，这也是当前研究中少有关注到的。

发明内容

本发明的目的是针对当前我国存在众多严重的林丹污染土壤，且污染土壤修复技术欠缺，考虑到我国土壤类型的多样化和差异性，以不同类型土壤中的林丹为研究对象，选用常见且实用的化学品为添加剂，提供一种添加剂协同机械化学法降解不同类型土壤中的林丹的方法，为机械化学法修复实际林丹污染土壤提供技术支撑。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种添加剂协同机械化学法降解不同类型土壤中林丹的方法，按照下述步骤进行：

(1)将林丹污染土壤、添加剂和磨球放入球磨罐中，置于球磨机上进行球磨；

(2)对球磨预定时间后土壤中的林丹进行提取。

所述步骤(1)中，林丹污染土壤为山西褐土、江西红壤、吉林黑土和河南棕壤，土壤中林丹的浓度为100-500mg/kg。