一种处理污染土壤中DDT的组合物及其应用制造技术

一种处理污染土壤中DDT的组合物及其应用，本发明专利技术利用在厌氧条件下，热活化过硫酸钠产生还原性的过硫酸根自由基，能够有效降解水中和土壤中的DDT，此外，在加入乙醇的条件下，反应体系可以产生乙醇自由基，可以更加快速高效的降解土壤中的DDT。该方法适合于DDT污染土壤的处理，具有效率高、操作方便、环境友好、成本低等优点，为修复高卤代有机污染土壤提供了广阔的前景。

A Compound of DDT for Treatment of Polluted Soil and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种处理污染土壤中DDT的组合物及其应用
本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种快速处理DDT污染土壤的组合物及其应用。
技术介绍
基于PS的高级氧化是近些年发展起来的一种新技术，被广泛应用于土壤与地下水的原位修复。PS是一种强氧化剂(氧化还原电位E0＝2.1V)，能直接降解有机污染物，此外，PS可以通过加热、不同活化方法产生SO4·-，具有更高的氧化还原电位(E0＝2.6～3.0V)，能够快速地降解染料、氯酚、氯乙烯等污染物。利用PS体系的氧化性自由基降解有机污染物是高级氧化
研究的一个热点，此外，环境中广泛存在的一些高卤代的有机污染物，比如全氟化合物、多溴联苯醚、有机氯农药等，这些污染物具有环境持久性、生物蓄积性、半挥发性、长距离迁移性和高毒性等。但是这些高卤代有机物难以被SO4·-降解，这是因为SO4·-是亲电性自由基，倾向于降解高电子密度的有机物，而高卤代有机物由于卤素原子的吸电子作用使碳链或苯环缺少电子难以被氧化性自由基降解，但高卤代有机物容易被还原性自由基降解。以前的研究表明，在光照条件下，添加甲酸、草酸、丙酮、醇等会产生以碳中心的还原性自由基，可以高效地还原降解污染物。但是目前的研究主要侧重于活化PS产生氧化性自由基降解土壤中的有机物，很少有研究报道将还原性自由基用于土壤中有机污染物的降解。目前尚未见到利用还原性自由基降解土壤中DDT的文献及专利报道，因此开发一种利用还原性自由基降解土壤中DDT的修复技术具有很好的环境意义和应用价值。国内仅有一些用于过硫酸盐产生的氧化性自由基降解土壤中有机污染物的专利，例如中国专利CN201611200096.1公开了一类使用二价铁和双氧水活化PS去除土壤中有机氯农药的方法；中国专利CN201711440570.2利用加热、过氧化氢和鳌合过渡金属活化PS去除土壤中半挥发性有机污染物的技术；中国专利CN201710966738.7通过施加直流电场实验PS在土壤中的定向迁移，利用交流电场产热活化PS产生硫酸根自由基降解污染物；中国专利公布了一种利用过硫酸盐-过氧化钙复合去除土壤中多环芳烃的方法。这些专利都是利用活化PS产生的硫酸根自由基或羟基自由基来降解土壤中的多环芳烃、有机氯农药等有机污染物，但很少有利用PS体系产生的还原性自由基来降解土壤中有机氯农药的专利。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术为了解决土壤中有机氯农药DDT的污染问题，提供一种降解土壤中DDT的组合物及其应用。技术方案：一种处理污染土壤中DDT的组合物，有效成分为过硫酸钠和乙醇。优选的，上述过硫酸钠浓度为0.1-0.5M，乙醇浓度为5M。上述组合物在处理污染土壤中DDT中的应用。优选的，处理污染土壤中DDT时需加热至50-70℃。应用具体步骤为：向含有DDT的场地污染土壤中先加入过硫酸钠或同时加入过硫酸钠和乙醇，所述过硫酸钠的浓度为0.1M，乙醇浓度为5M，置于200rpm往复震荡箱中，温度为50-70℃条件下进行反应7天。上述土壤中的主要污染物为DDT、DDD和DDE，其中P，P′-DDT的浓度为20mg·kg-1，o，p′-DDT的浓度为179mg·kg-1。过硫酸根离子在加热的条件下分解产生SO4·-，SO4·-可以与过硫酸盐继续反应生成S2O8·-，向体系加入乙醇，硫酸根自由基与乙醇反应生成乙醇自由基，在无氧条件下，乙醇自由基可以快速地降解DDT，在有氧条件下，乙醇自由基会优先与氧气反应，氧气消耗完后，乙醇自由基可以继续与DDT反应。此外，DDT的溶解度很低，主要吸附在土壤的有机质中，加入乙醇能促进土壤中DDT的释放，醇自由基与释放到水溶液中的DDT反应，进而促进土壤中DDT的去除。S2O82-+加热→2SO4·-(1)SO4·-+S2O82-→S2O8·-+SO42-(2)SO4·-+CH3CH2OH→·CH(CH3)OH+SO42-+H+(3)DDT+·CH(CH3)OH/S2O8·-→DDD+CH3CHO(4)DDD+·CH(CH3)OH→其它脱氯产物+CH3CHO(5)DDT/DDD+SO4·-→CO2+H2O(6)有益效果：(1)本专利技术基于热活化过硫酸盐产生SO4·-，SO4·-可以与过硫酸盐继续反应生成S2O8·-，加入乙醇，SO4·-可以与乙醇反应生成乙醇自由基，自由基的产生速度快、生成速率稳定，对DDT有很强的降解能力。(2)本专利技术中加入的乙醇对土壤中的DDT有很强的促溶作用，能够使反应生成的醇自由基与DDT有效接触反应。(3)本专利技术中DDT的主要降解产物为DDD，毒性较低且易于进一步氧化降解或微生物降解。(4)本专利技术操作简单，经济可以，适用于土壤中卤代有机污染物的降解处理。附图说明图1有氧和无氧条件下热活化过硫酸盐对DDT的降解情况图；其中a为p,p′-DDT的降解，b为o,p′-DDT的降解；图2温度对热活化过硫酸盐降解DDT的影响情况图；其中a为p,p′-DDT的降解，b为o,p′-DDT的降解；图3过硫酸盐浓度对热活化过硫酸盐降解DDT的影响情况图；其中a为p,p′-DDT的降解，b为o,p′-DDT的降解；图4为乙醇对土壤内含物的影响图；其中a为乙醇浓度对土壤中DDT洗脱的影响图；b为土壤中溶解氧浓度变化图；图5为有氧和无氧条件下热活化过硫酸盐对DDT的降解情况图；其中a为乙醇的添加量浓度为1M时p,p′-DDT的降解效果，b为乙醇的添加量浓度为1M时o,p′-DDT的降解效果，c为乙醇的添加量浓度为5M时p,p′-DDT的降解效果，d为乙醇的添加量浓度为5M时o,p′-DDT的降解效果。具体实施方式实施例1：固液比为1:10(g/mL)，PS浓度为0.1M，温度为50℃，比较了初始有氧和无氧条件对DDT去除效果的影响。采用9mL盖子带有聚四氟乙烯垫片的棕色瓶作为反应容器，称取0.5g污染土壤于反应瓶中，加入配制好的PS溶液，加入水，使PS的浓度为0.1M，溶液体积为5mL。反应瓶置于200rpm往复震荡箱中，反应3天。初始无氧条件：水溶液氮气吹扫30分钟，PS溶液配制采用无氧水，反应样品制备均在厌氧手套箱中进行。初始有氧条件：不需要把水溶液氮吹，反应样品制备在空气中进行。结果如图1所示，反应3天后，厌氧处理条件下，p,p′-DDT和o,p′-DDT的降解率可达到82％和75％，对照有氧条件下，p,p′-DDT和o,p′-DDT的降解率可达到47％和31％。实施例2固液比为1:10(g/mL)，PS浓度为0.1M，初始为无氧条件，比较了温度为60-70℃对DDT去除效果的影响。采用9mL盖子带有聚四氟乙烯垫片的棕色瓶作为反应容器，称取0.5g污染土壤于反应瓶中，加入配制好的PS溶液，加入水，使PS的浓度为0.1M，溶液体积为5mL。反应瓶置于200rpm往复震荡箱中。水溶液氮气吹扫30分钟，PS溶液配制采用无氧水，反应样品制备均在厌氧手套箱中进行。结果如图2所示，反应温度为60℃，反应3天后，p,p′-DDT和o,p′-DDT的降解率可达到94％和95％。反应温度为70℃，反应0.5天后，p,p′-DDT和o,p′-DDT的降解率均可达到94％。实施例3固液比为1:10(g/mL)，PS浓度为0.1M，温度为50℃，初始为无氧条件，比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理污染土壤中DDT的组合物，其特征在于有效成分为过硫酸钠和乙醇。

【技术特征摘要】
1.一种处理污染土壤中DDT的组合物，其特征在于有效成分为过硫酸钠和乙醇。2.根据权利要求1所述处理污染土壤中DDT的组合物，其特征在于过硫酸钠浓度为0.1-0.5M，乙醇浓度为5M。3.权利要求1或2所述组合物在处理污染土壤中DDT中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于处理时需加热至50-70℃。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于具体步骤为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱长银，方国东，周东美，陈宁，
申请(专利权)人：江苏洁壤环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32