[发明专利]一种利用高铁酸盐体系去除土壤中邻苯二甲酸酯的方法

说明书

本发明提供了一种利用高铁酸盐体系去除污染土壤中邻苯二甲酸酯的方法，属于有机污染土壤修复技术领域。包括以下步骤：S1：土壤的采集；S2：土壤的老化处理；S3：高铁酸盐体系的添加；利用氧化剂高铁酸钾固体粉末试剂与还原剂亚硫酸钠相结合，高效去除污染土壤中的邻苯二甲酸酯，减小土壤中的邻苯二甲酸酯对环境和人类健康的危害，总邻苯二甲酸酯去除率高，对环境不产生二次污染，具有环保、高效的特点，高铁酸钾作为氧化剂，不仅向土壤中释放了钾元素，而且氧化之后的产物不对土壤造成二次污染。

技术领域

本发明属于有机污染土壤修复技术领域，具体是涉及一种利用高铁酸盐体系去除土壤中邻苯二甲酸酯的方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯作为一种内分泌干扰物，容易损害人类内分泌系统，导致生殖发育系统、呼吸系统异常，尤其是对胎儿的骨骼系统、中枢神经系统发育产生不良影响。邻苯二甲酸酯作为一种增塑剂，被广泛应用于医疗用品、塑料制品、化妆品、纺织品、杀虫剂、润滑剂、颜料、玩具等化工品的生产工艺中。由于邻苯二甲酸酯与塑料产品是通过非共价键的形式结合，因此很容易从产品迁移释放到环境中，并最终富集于土壤中，通过食物链富集于人体内，对人体健康产生危害。因此，美国、中国、欧盟等国家或地区的环境保护机构已将部分邻苯二甲酸酯列为优先污染物。邻苯二甲酸酯已成为地球上最广泛存在的环境污染物之一。邻苯二甲酸酯在我国不同地区农田土壤中均有检出，浓度范围从几微克/千克到几千毫克/千克土壤不等，部分土壤污染较为严重，亟需修复。

高铁酸钾是六价铁盐，是一种环境友好的绿色氧化剂，使用过程中不会产生二次污染，可以产生强氧化性的高铁酸根(FeO₄^2-)，氧化还原电位为0.72–2.20V。在污水处理领域，高铁酸盐以其强氧化性得到了广泛关注，但在污染土壤修复领域的研究较少。在基于高铁酸盐的化学氧化修复污染土壤的研究中，Fe(Ⅵ)主要通过单电子或氧转移机制优先攻击富电子有机物。在pH处于酸性和中性条件下，Fe(Ⅵ)最具反应活性的形式是HFeO₄^-，并且容易分解为Fe(Ⅴ)和Fe(Ⅳ)。高铁酸盐可与亚硫酸盐组成高铁酸盐体系，在该体系中，Fe(Ⅵ)通过与亚硫酸盐反应形成Fe(Ⅴ)及Fe(Ⅳ)，Fe(Ⅴ)及Fe(Ⅳ)的反应活性比Fe(Ⅵ)高，更有利于污染物的去除。并且反应后的产物无二次污染，因此，高铁酸盐体系是一种高效去除土壤中邻苯二甲酸酯的环保型技术方法。

目前常见的有毒有机污染土壤的修复方法多为芬顿或类芬顿法，由于芬顿法需要维持土壤较低的pH来保证反应体系的进行，成本高、破坏性强，应用受到限制；类芬顿法pH适用范围虽然扩大，但仍然存在过氧化氢容易快速分解、不稳定等缺点，导致利用率较低，修复效果受限，大规模使用中还存在许多问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明专利提供一种利用高铁酸盐体系去除土壤中邻苯二甲酸酯的方法，该方法利用氧化剂高铁酸钾固体粉末试剂与还原剂亚硫酸钠相结合，高效去除污染土壤中的邻苯二甲酸酯，此外，还向土壤中释放了钾元素。

本发明的技术方案是：一种利用高铁酸盐体系去除土壤中邻苯二甲酸酯的方法，包括以下步骤：

S1：土壤的采集

从农田采集土壤样品，将采集的土壤样品风干半个月以上，将风干土壤样品磨碎并充分打散混匀，过20目筛，备用；

S2：土壤的老化处理

向步骤S1中制备好的土壤样品中添加6种邻苯二甲酸酯的丙酮溶液，并充分混匀，待丙酮挥发完全后，老化土壤2-6个月，保存备用；

S3：高铁酸盐体系的添加

将步骤S2处理后的土壤与高铁酸钾固体粉末混匀，随后添加亚硫酸钠溶液、蒸馏水，搅拌混匀后得到泥浆反应液，之后将该泥浆反应液置于旋转培养器中避光反应2d，反应结束后即可去除土壤中的邻苯二甲酸酯。