【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤处理，具体为一种降解土壤中阿特拉津的处理装置及处理方法。
技术介绍
1、阿特拉津是一种三氮苯类除草剂，它能抑制阔叶杂草的光合作用，并被广泛用于控制高粱、甘蔗、玉米等田间杂草的生长。阿特拉津在土壤中的迁移性强、生物降解性较低，在土壤中的衰变时间可高达47年，其代谢产物会转移到土壤、地下水和地表水中，对动物、植物、人类身体健康造成了潜在的威胁。考虑到其环境持久性和潜在的生态风险，阿特拉津的污染控制及其从土壤中的去除方法近年来受到了广泛的关注。
2、目前，常用于降解阿特拉津的研究方法有臭氧氧化法、活化过硫酸盐法、微生物降解等。其中，活化过硫酸盐法通常涉及高剂量的化学品浓度而造成的二次污染，微生物法具有反应时间长且去除效率低的问题。
3、因此，开发一种快速高效且环境友好的方法处理阿特拉津污染土壤是十分重要的。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种降解土壤中阿特拉津的处理装置及处理方法，解决了目前降解方法具有环境污染并且反应时间长、去除效率低的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种降解土壤中阿特拉津的处理装置，包括低温等离子体反应器，所述低温等离子体反应器包括下盖，所述下盖顶部四角位置处均固定连接有滑柱，所述滑柱上滑动连接有上盖，所述上盖中心位置固定连接有上电极，所述上盖和下盖之间设置有低温等离子体反应釜，所述低温等离子体反应釜包括有石英玻璃皿，所述石英玻璃皿顶部滑动连接有石英玻璃顶盖，
3、优选的，所述上盖顶部两侧设置有螺旋按钮，所述气管上设置有流量计，所述低温等离子体反应器一侧设置有电气监测系统，且电气监测系统分别与上电极和下电极电性连接，所述低温等离子体反应器一侧还设置有高压高频交流电源，所述高压高频交流电源顶部固定连接有接触调压器，所述高压高频交流电源的正负极分别与上电极和下电极之间电性连接。
4、优选的，一种降解土壤中阿特拉津的处理装置的处理方法，包括以下步骤：
5、s1.预处理
6、首先称取100g的环境土壤放入烧杯中，并向土壤中加入100ml体积比为1:1的正己烷和丙酮的混合液，再将混合物放入摇床中，以25℃的环境温度、200rpm的转速振动3h，随后取出静置10min，将上清液倒出后再加入50ml体积比为1:1的正己烷和丙酮的混合液，重复上述操作两次后，将土壤放置于通风橱中自然风干，使土壤中的有机物充分挥发：
7、s2.实验土壤制备
8、在实验室条件下使用预处理后的土壤配制浓度为80mg/kg的阿特拉津污染土壤；
9、s3.准备处理
10、将实验土壤放入石英玻璃皿中，并将石英玻璃顶盖盖在石英玻璃皿上，同时使得上盖滑入到四根滑柱上，使得石英玻璃顶盖与石英玻璃皿套设在一起，同时转动螺旋按钮可对上盖与下盖之间的距离进行调节；
11、s4.开始处理
12、打开高压气瓶，高压气瓶内的氧气由气管通过进气口通入低温等离子体反应釜中，通过流量计可对氧气的流速进行调节，向低温等离子体反应釜内通入氧气形成特定的反应气氛，并调节高压高频交流电源的电压和电流，开始进行放电处理；
13、s5.最终吸附
14、放电结束后，将玉米秸秆生物炭加入至低温等离子体反应釜中，对土壤中暴露出的阿特拉津进行吸附，对土壤中阿特拉津的降解率可以达到78.3％。
15、优选的，所述s4步骤中，通入低温等离子体反应釜的氧气流速为0.5-1.0l/min。
16、优选的，所述s4步骤中，高压高频交流电源的电压大小为80-100v，电流大小为1.5-2.0a，并且放电处理时间为10-15min。
17、优选的，所述s5步骤中，玉米秸秆生物炭的投加量为实验土壤重量的1％。
18、本专利技术提供了一种降解土壤中阿特拉津的处理装置及处理方法。具备以下有益效果：
19、1、本专利技术通过采用氧气作为放电气氛，在两个电极之间施加高电压使气体被击穿，产生高能电子、自由基的大量活性粒子，使污染物分子与活性粒子相互作用，在较短的时间内得到降解。除此之外，污染土壤经过低温等离子体技术处理过后，土壤颗粒的亲水性、粒径和不稳定性均有所增加，这导致了土壤中残留的阿特拉津的暴露，有利于与生物炭的结合。并且生物炭的引入弥补了单独等离子体处理的缺点，增加了土壤稀疏性和ph值，增强了微生物的生活环境，采用序批式的实验方法有效的将二者优势联合在一起从而节约能耗，并且处理效果良好，可以达到78.3％。
20、2、本专利技术通过在放电过程中会产生大量的放电丝，土壤颗粒之间会发生微放电的现象，将土壤深层的有机污染物暴露出来，有利于生物炭与污染物分子结合，并且在进行土壤污染物的降解时，不需要添加任何化学试剂且生物炭是环境友好的材料，没有二次污染。
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1.一种降解土壤中阿特拉津的处理装置，包括低温等离子体反应器(2)，其特征在于：所述低温等离子体反应器(2)包括下盖(22)，所述下盖(22)顶部四角位置处均固定连接有滑柱(23)，所述滑柱(23)上滑动连接有上盖(21)，所述上盖(21)中心位置固定连接有上电极(6)，所述上盖(21)和下盖(22)之间设置有低温等离子体反应釜(3)，所述低温等离子体反应釜(3)包括有石英玻璃皿(31)，所述石英玻璃皿(31)顶部滑动连接有石英玻璃顶盖(32)，且石英玻璃顶盖(32)与上电极(6)之间连接，所述下盖(22)顶部设置有下电极(7)，且下电极(7)接地，所述石英玻璃顶盖(32)的两侧分别贯穿并固定连接有进气口(10)和出气口(9)，所述出气口(9)的一端固定连接有气管(13)，所述气管(13)的一端可拆卸连接有高压气瓶(11)。
2.根据权利要求1所述的一种降解土壤中阿特拉津的处理装置，其特征在于：所述上盖(21)顶部两侧设置有螺旋按钮(8)，所述气管(13)上设置有流量计(12)，所述低温等离子体反应器(2)一侧设置有电气监测系统(5)，且电气监测系统(5)分别与上电极
3.根据权利要求1所述的一种降解土壤中阿特拉津的处理装置的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种降解土壤中阿特拉津的处理装置的处理方法，其特征在于：所述S4步骤中，通入低温等离子体反应釜(3)的氧气流速为0.5-1.0L/min。
5.根据权利要求3所述的一种降解土壤中阿特拉津的处理装置的处理方法，其特征在于：所述S4步骤中，高压高频交流电源(1)的电压大小为80-100V，电流大小为1.5-2.0A，并且放电处理时间为10-15min。
6.根据权利要求3所述的一种降解土壤中阿特拉津的处理装置的处理方法，其特征在于：所述S5步骤中，玉米秸秆生物炭的投加量为实验土壤重量的1％。
...【技术特征摘要】
1.一种降解土壤中阿特拉津的处理装置，包括低温等离子体反应器(2)，其特征在于：所述低温等离子体反应器(2)包括下盖(22)，所述下盖(22)顶部四角位置处均固定连接有滑柱(23)，所述滑柱(23)上滑动连接有上盖(21)，所述上盖(21)中心位置固定连接有上电极(6)，所述上盖(21)和下盖(22)之间设置有低温等离子体反应釜(3)，所述低温等离子体反应釜(3)包括有石英玻璃皿(31)，所述石英玻璃皿(31)顶部滑动连接有石英玻璃顶盖(32)，且石英玻璃顶盖(32)与上电极(6)之间连接，所述下盖(22)顶部设置有下电极(7)，且下电极(7)接地，所述石英玻璃顶盖(32)的两侧分别贯穿并固定连接有进气口(10)和出气口(9)，所述出气口(9)的一端固定连接有气管(13)，所述气管(13)的一端可拆卸连接有高压气瓶(11)。
2.根据权利要求1所述的一种降解土壤中阿特拉津的处理装置，其特征在于：所述上盖(21)顶部两侧设置有螺旋按钮(8)，所述气管(13)上设置有流量计(12)，所述低温等离子体反应器(2)一侧设置有电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚男，张茵茵，张晗，高小婷，赵婧怡，罗鹏程，李国庆，段金萍，陆继哲，古根瑶，金怡彤，韩佳捷，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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