[发明专利]一种有机锡污染海水的净化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种污染水的净化处理方法，具体来说，涉及一种有机锡污染海水的净化处理方法。

背景技术

20世纪中期以来，有机锡化合物(organotin compounds，OTC) 因被用作聚海洋船只、海上平台的防生物污损涂料、该涂料可防止海洋附着生物对船体和海洋建筑的污损，以延长海洋建筑和船舶的使用寿命，减少燃料消耗，降低维修费用。木材防腐剂、杀虫剂、杀菌剂等而得到大规模广泛使用。但近年来研究报道表明有机锡对海洋鱼类、甲壳类动物、软体动物和海洋藻类的毒性影响极大。海洋生物对有机锡有很强的富集能力，在5000-10000倍之间，因此，在浓度很低的情况下就能引起上述海洋生物累积性中毒或引起可怕的生殖逆向性变化。有机锡化合物(主要是三取代有机锡化合物，如三丁基锡TBT、三苯基锡TPT) 引起牡蛎等近海产品种群衰退及畸变的现象在美国、加拿大、英国和法国都有发现。今年来海洋调查表明，亚洲目前是世界上有机锡污染最严重的地区之一，其中日本和我国台湾的某些港口中的牡蛎已经发现百分之百雌化的现象。据1990年对日本全国沿海的取样调查，一半以上的样品超出了残留基准，日本政府现已禁止含有机锡防污涂料的生产。在我国众多的海滨港口以至内陆水域均已发现不同程度的有机锡污染，其中深圳市蛇口港及临近海域已发现严重的有机锡污染，海水中三丁基锡的浓度超过美国残留标准近8倍，高于加拿大残留标准近80倍。总之，有机锡化合物被公认为是迄今为止人为引入海洋环境的最毒化学物质之一，且极难降解，其污染的后果是对海洋生物产生毒性，长期污染将导致多数螺、贝壳的种群衰退，并对海产品等食品质量安全产生严重威胁。因此，目前亟待加强对海洋有机锡污染的控制，尽快发展对重污染区域海水进行修复和治理的方法，尤其是发展对近海养殖场海水中有机锡污染物进行治理及修复的方法，以保护我们赖以生存的海洋资源和人类健康。

对OTC物质的迁移转化途径和降解方法目前主要集中在对海水及沉积物中有机锡的吸附与解吸附作用、生物富集、生物降解、以及一些化学法裂解等降解作用的机理研究上，但无论是吸附降解方法[M.卡门·赫默森等 环境科学技术（M．Carmen Hermosin, et a1．Environ.Sci．Technol）,1993．27：2606-26l1]、生物降解方法[D.巴拉格臭氧层（D.Barug,Chemosphere）, 1981, 10:1145]，还是化学法裂解[姜成春, 马军等,高锰酸钾与粉末炭联用处理微污染水,中国给排水, 2001,17( 3): 12- 15]等方法，大都存在耗时长、采用高浓度的起始化合物或非水溶剂、有机锡在生物体中继续累积、无法彻底从环境中去除、难以彻底矿化成无机锡等问题，因此上述方法很难应用于大范围污染海水的净化及环境修复。有关光降解中最有意义的工作是由马奎尔（Maguire）等[R．J 马奎尔（Maguire）等，农业食品化学（Aｇｒｉc．Food Chem），1983，91:1060]完成的。他们用太阳光来降解水中的三丁基锡，发现该化合物在照射过程中顺次去丁基，最后转变为无机锡，遗憾的是降解速度很慢，三丁基锡半衰期大于89天。由于紫外线的穿透能力差，光降解只发生在水体上部的几个厘米，因而不可能成为三丁基锡降解的主要过程，无法在实际生产中应用。此外，杨宇等人[杨宇,环境污染与防治,2009,31(1):62-64]开展了激光闪光法光对有机锡化合物的降解机制研究，该方法证明激光闪光发出的强大能量可以攻击TPhT上连接的苯环，造成其开环或Sn—C键断裂，从而能够达到彻底矿化降解TPhT的目的,但由于该方法需要采用大功率的Nd：YAG激光器，且只是一种用于了解或揭示有机锡化合物及其衍生物在大气液相中的转化和归宿途径的实验方法，也没有大规模应用于有机锡污染海水的脱毒修复的可能性。

综上所述，目前海水中尤其是对近海养殖场海水中有机锡污染物的快速治理及修复成为一个难题，目前的方法仍存在诸多不足之处，亟需发展能够彻底矿化有机锡的海水污染治理方法，对于避免将重污染区域从港区扩大到相邻海域以至更大范围，引发海洋资源衰退、污染危及人民健康具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全新的高效率、彻底矿化有机锡污染物的电助光催化还原矿化方法，该方法具体机理为紫外光催化强还原矿化作用，具有不改变海水理化性质（如温度、pH值、盐度等）、安全、可靠、高效、低能耗、有机锡污染物矿化彻底、不引入外加化学药剂、无二次污染、环境允许等众多优点。可满足对有机锡污染海水，尤其是近海养殖场等受到有机锡污染的海水的净化及快速修复治理的需求。