一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法技术

本发明专利技术公开了一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法，利用环境友好的过氧化脲跟卟啉铁氧化有机污染物降解，通过过氧化脲分解产生H2O2，H2O2再和卟啉铁发生自由基反应，产生的较多活性自由基且浓度高，对土壤有机污染物进行降解。本发明专利技术的修复方法降解效果好，适用范围广泛，修复速度快，而且采用的设备简单，成本低，可以有效的实现污染土壤的修复。

A Soil Rehabilitation Method Based on Urea Peroxide and Porphyrin Iron Oxidation

The invention discloses a soil remediation method based on the oxidation of urea peroxide and porphyrin iron. The environmental friendly urea peroxide is used to degrade the organic pollutants oxidized by porphyrin iron, and hydrogen peroxide is decomposed to produce hydrogen peroxide, which reacts with porphyrin iron to produce more active free radicals with high concentration to degrade the soil organic pollutants. The remediation method of the invention has good degradation effect, wide application range, fast remediation speed, simple equipment and low cost, and can effectively realize the remediation of polluted soil.

【技术实现步骤摘要】
一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法
本专利技术涉及难降解有机物防治及土壤修复领域，具体涉及一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法。
技术介绍
土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，也是物质生物地球化学循环的储存库，对环境变化具有高度的敏感性。近年来，土壤环境质量日益恶化，造成其恶化的原因主要有：农业上不断增加的化肥使用量；化学农药的广泛使用；工业废水的农田排放；有毒有害污染物的事故性排放；固体废物特别是有毒有害固体废物的填埋所引起的有毒有害物质的泄漏等。被污染的土壤通过对地表水和地下水形成二次污染和经土壤—植物系统由食物链进入人体，直接危及人体健康。按污染物的种类，可将污染土壤分为有机物污染的土壤和无机物污染的土壤。有机物污染按污染来源分为石油污染土壤、农药污染土壤、木材防腐剂污染土壤以及能源燃烧引起的多环芳香烃PHAs污染土壤等类型。土壤的治理技术主要有物理治理技术，化学治理技术，微生物治理技术，植物治理技术等几种。微生物治理技术降解处理周期长，效率较低；物理治理技术只能将污染土壤转移，不能彻底降解污染物；植物治理技术处理周期长，污染物容易被植物吸收，二次污染的风险较大；化学治理技术具有快速、高效的优势，在场地修复中发挥重要作用。在各类化学修复技术中，芬顿(Fenton)与类Fenton体系的研究最为成熟。传统的Fenton反应是通过Fe2+在酸性条件下催化分解H2O2产生羟基自由基，从而氧化降解污染物，在修复过程中需要使用大量的酸，对土壤有酸化作用；同时需加入大量H2O2，而H2O2成本较高，浓度较高不利于储存和运输。虽然最近有专利和文献报道乙二胺四乙酸(EDTA)等有机配体、零价铁和空气组成的类Fenton反应体系原位产生H2O2，与产生的Fe2+发生Fenton反应降解污染物，但是该方法使用的EDTA为有机配体，容易产生二次污染，同时EDTA还容易发生自降解，污染物治理效果难以持久。过氧化脲又称过碳酰胺、过氧化氢尿素、过氧化碳酰胺等，是尿素和过氧化氢所形成的加合物，外观为白色粉状、片状或粒状结晶，无毒无气味，分子式为CO(NH2)2.H2O2，相对分子质量94.07，理论氧质量分数17.02％，易溶于水、乙醚、丙酮和甘油等大多数有机溶剂，水溶液兼具尿素和双氧水的特性。过氧化脲用途广泛，在医药和制药工业上可作为一种高效、安全、方便的固体消毒剂，在日化工业中可用作人及动物毛发的漂白剂和拉直剂，在农业和养殖业中可用作鱼塘增氧剂、消毒剂和翻塘缺氧时的急救剂，在纺织造纸业中可用于棉花、羊毛、人造丝、亚麻纤维、造纸的漂白剂及聚酰胺纤维的柔软剂、抗静电剂和脱色剂，此外过氧化脲还可用于矿石浮选改良剂等。卟啉是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥(＝CH-)互联而形成的大分子杂环化合物。其中心的四个氮原子都含有孤电子对可与金属离子结合生成18个P电子的大环共轭体系结构的金属卟啉。其环内电子流动性非常好，因此，大多数金属卟啉都有较好的光学性质，卟啉在与金属离子结合生成金属卟啉时，电子能级发生跃迁，吸收能量或向外界辐射一定能量卟啉铁选择性的催化饱和C-H键，催化烯烃，有机胺，氧化有机物硫化物等。
技术实现思路
本专利技术目的旨在利用环境友好的过氧化脲跟卟啉铁催化有机污染物降解，通过过氧化脲分解出H2O2，和卟啉铁反应自由基反应，产生高活性的羟基自由基，对土壤中的污染物进行降解，从而达到修复土壤的目的。本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法，包括以下步骤：将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，搅拌下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。进一步的，本专利技术的修复方法中，所述有机物为高毒性，难降解有机污染物，包括但不限于农药、三氯乙醛、多环芳烃、多氯联苯等有机污染物。进一步的，本专利技术的修复方法中，所述过氧化脲、卟啉铁、受污染土壤比例，按照重量比，过氧化脲:卟啉铁:受污染土壤＝1:1:250-500。进一步的，本专利技术的修复方法中，过氧化脲的纯度要求为≥95.0％。进一步的，本专利技术的修复方法中，过氧化脲的水分要求为≤4.0％进一步的，本专利技术的修复方法中，卟啉铁在使用前需要经过热处理，热处理过程为：在50％乙醇溶液中回流保温2h，回收干溶剂后，在马弗炉中干燥。进一步的，本专利技术的修复方法中，搅拌速度要求为100r/min-200r/min。本专利技术的有益效果在于：1、降解效果好，适用范围广泛。采用过氧化脲分解产生H2O2，H2O2再和卟啉铁发生自由基反应，产生的较多活性羟基自由基且浓度高，对大部分高毒性、难降解的有机物都能起到降解作用，而且降解速度快，降解充分。2、过氧化脲为固体，相比使用双氧水为氧化剂，便于运输和使用。3、本专利技术采用设备采用一般的搅拌机和反应容器就能施行，节约了操作成本，操作程序简单，可有效实现污染土壤的修复，特别适用于局部工厂搬迁等重度有机物污染土壤的彻底修复。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于所述。实施例1将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，在搅拌速度为100r/min下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。其中，过氧化脲的纯度为95.0％，水分4.0％；过氧化脲、卟啉铁、受污染土壤比例，按照重量比，过氧化脲:卟啉铁:受污染土壤＝1:1:250。实施例2将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，在搅拌速度为200r/min下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。其中，过氧化脲的纯度为96.0％，水分3.0％；过氧化脲、卟啉铁、受污染土壤比例，按照重量比，过氧化脲:卟啉铁:受污染土壤＝1:1:500。实施例3将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，在搅拌速度为150r/min下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。其中，过氧化脲的纯度为97.0％，水分2.0％；过氧化脲、卟啉铁、受污染土壤比例，按照重量比，过氧化脲:卟啉铁:受污染土壤＝1:1:300。实施例4将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，在搅拌速度为200r/min下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。其中，过氧化脲的纯度为97.0％，水分4.0％；过氧化脲、卟啉铁、受污染土壤比例，按照重量比，过氧化脲:卟啉铁:受污染土壤＝1:1:250。实施例5将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，在搅拌速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法，其特征在于：包括以下步骤：将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，搅拌下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。

【技术特征摘要】
1.一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法，其特征在于：包括以下步骤：将过氧化脲、卟啉铁混合均匀后，加入到受污染的土壤中，加入1倍水，搅拌下进行降解，降解完毕后，收集泥浆，将收集的泥浆离心分离，分别测定土壤和上清液中有机污染物的含量，评价修复效果，否则继续反应直至有机污染物浓度降至满意水平为止。2.根据权利要求1所述一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法，其特征在于：所述有机物为高毒性，难降解有机污染物，包括但不限于农药、三氯乙醛、多环芳烃、多氯联苯等有机污染物。3.根据权利要求1所述一种基于过氧化脲和卟啉铁氧化的土壤修复方法，其特征在于：所述过氧化脲、卟啉铁、受污染土壤比例，按照重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁忠顺，
申请(专利权)人：梁忠顺，
类型：发明
国别省市：广西,45