有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂及制备方法，环境友好型洗脱剂以水为基液，加入50～100g/L的生物表面活性剂、质量分数5～10％的花生油下脚料以及质量分数3～5％N/P营养颗粒。本发明专利技术对土壤环境影响低，不会造成附加土壤污染等情况，其不仅能够降低修复对土壤环境造成的风险还能够提高土壤修复的效果。

【技术实现步骤摘要】
有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂及制备方法
本专利技术涉及土壤修复
，具体是涉及一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂及制备方法。
技术介绍
有机氯农药污染是多氯有机合成的杀虫剂所造成的环境污染。有机氯农药主要品种有滴滴涕(DDT)、六六六等，由于其化学性质稳定、难于分解，能造成对环境的严重污染；它自接污染作物，并大量残留在土壤中。这种农药通过食物进入人体，在肝、肾、心脏等组织内蓄积，而且在脂肪中蓄积最多。蓄积的农药还可通过母乳排出，禽类可转入卵、蛋等组织，影响后代。各国对有机氯农药在食品中的残留控制甚严。针对有机氯污染土壤修复，可通过物理、化学、生物、生态学原理，并采用人工调控措施，使土壤污染物浓(活)度降低，实现污染物无害化和稳定化，以达到人们期望的解毒效果的技术措施，其中理论上可行的修复技术有植物修复、微生物修复、化学修复、物理修复和综合修复等几大类，而土壤洗脱技术由于其自由度高等优势，被越来越多的大众所采用。然而，现有公开的洗脱液大致被分为环境友好型洗脱剂以及常规化学洗脱剂，环境友好型洗脱剂其具有对土壤低/无污染，但其价格较高经济型差，而常规化学洗脱剂经济型高，但其可能在土壤洗脱修复后产生次生污染，并且污染土壤经过多次洗脱后其土壤的生态功能多样性等均有一定程度的降低，因此，现需要一种新型的环境友好型洗脱剂来解决上述这些问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂及制备方法。本专利技术的技术方案是：一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂及制备方法，所述环境友好型洗脱剂以水为基液，加入50～100g/L的生物表面活性剂、质量分数5～10％的花生油下脚料以及质量分数3～5％N/P营养颗粒。通过上述配比能够有效改善环境友好的新型洗脱剂目前市场价格还相对较高的问题，利用花生油下脚料与生物表面活性剂在上述配比下的复配，不仅维持高效去除目标污染物的同时，还兼顾了降低洗脱剂用量和投入能耗成本；同时，通过辅加N/P营养颗粒能够有效地避免在洗脱去除目标污染物的同时其中部分土壤有机质、矿质元素或某些适宜微生物生长的营养元素也可能被一并去除，可以一定程度的对洗脱后土壤进行恢复。进一步地，所述生物表面活性剂为环糊精HPCD生物表面活性剂。采用环糊精HPCD生物表面活性剂，其对于有机氯农药污染土壤修复时处理效果与浓度为正相关，因此，采用环糊精HPCD生物表面活性剂处理有机氯农药污染土壤其受限条件更小，从而有利于在多种使用条件下的使用。更进一步地，所述环境友好型洗脱剂中环糊精HPCD生物表面活性剂以及花生油下脚料加入量为：50g/L的生物表面活性剂和质量分数10％的花生油下脚料。通过上述优化配比，其使用效果与100g/LHPCD+5％花生油下脚料的复配组合对于总量DDTs去除率没有显著差异，约为86％，并且由于花生油下脚料的成本远低于环糊精HPCD生物表面活性剂，因此，采用上述配组不仅维持高效去除目标污染物的同时，还兼顾了降低洗脱剂用量和投入能耗成本。进一步地，所述N/P营养颗粒的N/P营养添加来源来自含氮磷的无机营养盐，其制备方法包括以下步骤：1)将含氮磷的无机营养盐溶于温水溶解添加量直至出现不溶物，得到营养盐溶液；2)随后向营养盐溶液中投入占营养盐溶液30～50％体积的多孔陶瓷微粒，所述多孔陶瓷微粒的粒径在1mm左右；3)随后加热蒸干营养盐溶液，缓缓搅动直至营养盐溶液蒸干，获得含有营养盐的多孔陶瓷微粒；4)将含有营养盐的多孔陶瓷微粒收集后，并放置于热熔后的明胶液体中进行翻搅包覆，所述明胶液体中还加入了占其质量分数5～12％的木质纤维粉，随后将其捞出并自然阴干得到N/P营养颗粒。通过上述制备的N/P营养颗粒不仅具有高负载N/P营养盐，并且能够在洗脱时大量留存于土壤中，且不会被水分带走N、P成分，从而为洗脱后修复土壤的自我恢复提供充足的N、P营养物质，可以有效恢复和促进修复后土壤的微生物群落丰富度和均匀度。进一步地，所述环境友好型洗脱剂主要适用于受到DDTs污染的有机氯农药污染土壤。本专利技术环境友好型洗脱剂为环糊精HPCD生物表面活性剂，其主要用于修复受到DDTs污染的有机氯农药污染土壤，但不限于这一种有机氯农药污染土壤。更进一步地，所述环境友好型洗脱剂与DDTs污染的有机氯农药污染土壤的液固比5～15：1，且使用条件为：在20～45rpm转速，洗脱温度45～60℃下进行DDTs污染的有机氯农药污染土壤洗脱处理，且洗脱2～4次，每次洗脱50～80min。通过上述使用条件的限定，其对DDTs污染的有机氯农药污染土壤的单次最大去除率可达到95％，从而在满足上述参数限定的前提下，即可达到高效的有机氯农药污染土壤的洗脱处理，避免资源浪费等造成成本增大等问题。更进一步地，所述环境友好型洗脱剂与DDTs污染的有机氯农药污染土壤洗脱处理中还嵌合超声强化作用，其中，使用25～45kH的超声强化作用。通过施加上述参数的超声协同强化处理，其对于总量DDTs具有极显著的协同增效作用，其对于花生油下脚料以及环糊精HPCD生物表面活性剂均有显著提升。本专利技术还提供了一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按比例选配生物表面活性剂、花生油下脚料、N/P营养颗粒以及水；S2：将花生油下脚料与N/P营养颗粒混匀后得到A液，将水由室温升温至25℃±1℃，随后加入生物表面活性剂并混匀得到B液，保存待用；S3：在配制使用时，将B液缓缓搅拌随后加入A液，混匀得到环境友好型洗脱剂。进一步地，所述A液的保存温度不高于35℃，且所述环境友好型洗脱剂宜现配现用。通过上述限定，以防止A液过高温度时造成N/P营养颗粒出现不稳定等情况，采用现配现用的方式，可以有效地防止A液中N/P营养颗粒沉积等情况，从而使环境友好型洗脱剂使用效果更优。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术所提供的有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其对环境影响低，不会造成附加土壤污染等情况，采用本专利技术环境友好型洗脱剂不仅能够降低修复对土壤环境造成的风险还能够提高土壤修复的效果。(2)本专利技术所提供的有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，通过各组分的配组，不仅维持高效去除目标污染物的同时，还兼顾了降低洗脱剂用量和投入能耗成本，修复效果好且修复剂价格适中。(3)本专利技术所提供的有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，通过辅加N/P营养颗粒可以一定程度的对洗脱后土壤进行恢复，能够有效地防止因土壤洗脱造成的修复土壤营养流失等问题。附图说明图1是3种浓度HPCD×3种浓度花生油下脚料的随机复配交互实验对吴江污染场地土壤中总量DDTs和4种同系物去除效率情况。图2是不同洗脱时间条件下7种洗脱剂对吴江土壤中DDTs的去除效果。图3是不同搅拌转速下7种洗脱剂对吴江土壤中DDTs的去除效果。图4是不同液固比条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其特征在于，所述环境友好型洗脱剂以水为基液，加入50～100g/L的生物表面活性剂、质量分数5～10％的花生油下脚料以及质量分数3～5％N/P营养颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其特征在于，所述环境友好型洗脱剂以水为基液，加入50～100g/L的生物表面活性剂、质量分数5～10％的花生油下脚料以及质量分数3～5％N/P营养颗粒。


2.如权利要求1所述的一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其特征在于，所述生物表面活性剂为环糊精HPCD生物表面活性剂。


3.如权利要求2所述的一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其特征在于，所述环境友好型洗脱剂中环糊精HPCD生物表面活性剂以及花生油下脚料加入量为：50g/L的生物表面活性剂和质量分数10％的花生油下脚料。


4.如权利要求1所述的一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其特征在于，所述N/P营养颗粒的N/P营养添加来源来自含氮磷的无机营养盐，其制备方法包括以下步骤：
1)将含氮磷的无机营养盐溶于温水溶解添加量直至出现不溶物，得到营养盐溶液；
2)随后向营养盐溶液中投入占营养盐溶液30～50％体积的多孔陶瓷微粒，所述多孔陶瓷微粒的粒径在1mm左右；
3)随后加热蒸干营养盐溶液，缓缓搅动直至营养盐溶液蒸干，获得含有营养盐的多孔陶瓷微粒；
4)将含有营养盐的多孔陶瓷微粒收集后，并放置于热熔后的明胶液体中进行翻搅包覆，所述明胶液体中还加入了占其质量分数5～12％的木质纤维粉，随后将其捞出并自然阴干得到N/P营养颗粒。


5.如权利要求1所述的一种有机氯农药污染土壤修复用环境友好型洗脱剂，其特征在于，所述环境友好型洗脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：万金忠，周艳，王祥，赵远超，靳德成，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32