一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食用部分迁移的方法技术

技术编号：42630570 阅读：31 留言：0更新日期：2024-09-06 01:31

本发明专利技术涉及一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食用部分迁移的方法，属于环境污染治理技术领域。包括以下步骤：（1）制备生物炭：将油松树枝和元宝枫树叶按一定质量比混合后高温热解制备得到生物炭；（2）制备氧化石墨烯改性生物炭；（3）制备羟基化氧化石墨烯改性生物炭；（4）农作物种植前对土地进行翻耕，并施加羟基化氧化石墨烯改性生物炭。本发明专利技术使用羟基化氧化石墨烯改性生物炭作为吸附剂吸附固定土壤中的氯代有机磷酸酯，可有效阻控土壤中的磷酸三（2‑氯乙基）酯、磷酸三(1，3‑二氯丙基)酯和磷酸三‑(2‑氯丙基)酯向农作物的可食用部分迁移，降低土壤中氯代有机磷酸酯通过食物链危害人体健康的风险。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食用部分迁移的方法，属于环境污染治理。

技术介绍

1、氯代有机磷酸酯是一类重要的有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂(organophosphateesters,opes)，主要作为阻燃剂广泛应用于油漆、建筑材料、家具和塑料等制品中，主要包括磷酸三(2-氯乙基)酯(tris-(2-chloroethyl)phosphate,tcep)、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(tris-(1-chloro-2-propyl)phosphate,tcipp)和磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(tris[2-chloro-1-(chloromethyl)ethyl]phosphate,tdcpp)，其消耗量占opes总消耗量的55％。而且，氯代有机磷酸酯主要以添加而非化学键合的方式加入到最终产品中，使得其极易释放到周围环境中。目前，氯代有机磷酸酯已是水、土、气等各类环境介质中检出的主要opes。例如，tcipp是我国环渤海河流水环境中丰度最高的ope，其浓度最高可达921ng/l；tcipp也是我国土壤中丰度最高的ope，占总opes的39.6％，其浓度最高可达401μg/kg；tcipp也是韩国石洼人工湖沉积物中的主导opes，其浓度达到2500μg/kg。因此，鉴于氯代有机磷酸酯的生产使用量、毒性效应以及环境赋存，亟需开展针对氯代有机磷酸酯的环境修复技术研究。

2、目前，氯代有机磷酸酯的去除技术主要有水解、微生物降解和光降解三种途径。其中，微生物降解被认为是最有潜力的有机污染物去除技术，

3、以废弃生物质热解生产的生物炭是目前最有应用前景的新兴吸附材料，不仅能有效阻控有机、无机污染物，而且还具有来源广泛、成本低廉、吸附果好且对环境友好等优点。为了进一步改进生物炭的理化性质、提升生物炭对目标污染物的吸附能力，对生物炭进行各种改性处理极为必要。因此，制备改性生物炭，并将其应用于降低土壤中氯代有机磷酸酯的生物有效性、减少农作物对污染物的吸收富集等研究，对于土壤中氯代有机磷酸酯的污染治理至关重要。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食用部分迁移的方法。

2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：

3、一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食用部分迁移的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、(1)制备生物炭

5、将油松树枝和元宝枫树叶于60-80℃烘干，粉碎至过2cm筛，按照重量比(6-7)：(3-4)混合后在n2气氛管式炉中以8-10℃/min的升温速度升温至600-700℃，保持高温热解4-5h，冷却后得到生物炭；

6、(2)制备氧化石墨烯改性生物炭

7、将氧化石墨烯悬浮液与生物炭悬浮液按1:1的比例超声混合后置于80-100℃烘箱中干燥，然后在n2气氛管式炉中以8-10℃/min的升温速度升温至200-300℃，保持高温热解2-3h，冷却后用去离子水洗至中性，得到氧化石墨烯改性生物炭；

8、氧化石墨烯悬浮液的质量浓度为2.0-3.0g/l；

9、生物炭悬浮液的质量浓度为17.0-18.0g/l；

10、(3)制备羟基化氧化石墨烯改性生物炭

11、将氧化石墨烯改性生物炭悬浮液超声2-3h后与过氧化氢溶液按1:3的比例搅拌混合20-30h，然后在100-120℃条件下水热反应20-24h，冷却后用去离子水洗涤3-5次，然后在40-60℃条件下真空干燥，得到羟基化氧化石墨烯改性生物炭；

12、氧化石墨烯改性生物炭悬浮液的质量浓度为300.0-400.0g/l；

13、过氧化氢溶液的质量分数为35-45％；

14、(4)农作物种植前对土地进行翻耕，并施加羟基化氧化石墨烯改性生物炭；

15、羟基化氧化石墨烯改性生物炭的施加量为80-120kg/亩。

16、本专利技术所具有的优点如下：

17、1.本专利技术使用林业废弃物制备生物炭并进行改性处理，具有原料来源广泛、成本低廉等特点，而且得到的羟基化氧化石墨烯改性生物炭表面官能团丰富、比表面积大、吸附能力强；

18、2.本专利技术使用羟基化氧化石墨烯改性生物炭作为吸附固定剂施入土壤后，可将农作物可食用部分中氯代有机磷酸酯的含量减少90％以上，有效降低了土壤中氯代有机磷酸酯通过食物链危害人体健康的风险；

19、3.本专利技术使用羟基化氧化石墨烯改性生物炭作为吸附固定剂施入土壤后，不仅能有效治理土壤氯代有机磷酸酯污染，还能够增加土壤有机碳含量、改善土壤质量。

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【技术保护点】

1. 一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食用部分迁移的方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】

1. 一种阻控土壤中氯代有机磷酸酯向农作物可食...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗庆，邓咏瑶，张鑫雨，殷佳雅，吴慧秋，赵鑫叶，姜玉昆，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：

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