[发明专利]一种利用辐照降解路尘中苯并芘/铅污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用辐照降解路尘中苯并芘/铅污染的方法， 属于核技术应用及环境保护技术领域。

背景技术

随着城市工业发展，路尘已成为汽车尾气颗粒物的一个主要聚集载体，路尘对环境的影响主要表现在以下两个方面。首先，路尘在风和过往机动车辆产生的气流扰动作用下，会再次悬浮进入空气中成为气溶胶的一部分，并随空气流动发生迁移，从而对城市的大气造成污染；其次，路尘在大气中的风、机动车气流扰动和雨水冲洗过程中，又会通过路街下水道进入地表或地下水体系，使城市及周边地区水体和沉积物受到污染。因此，上述路尘是大城市中各种污染物排放聚集的地方，又是造成都市地区及周边大气、水体和沉积物再次污染的污染源。

其中苯并(α)芘(BaP)是路尘中常见的具有代表性的多环芳烃（PAHs）， 是一种常见的高活性间接致癌物。已有研究表明，BaP对眼睛、皮肤有刺激作用。BaP进入机体后与肝、肺细胞微粒体中混合功能氧化酶激活而转化为数十种代谢产物，与DNA形成共价键结合，造成DNA损伤，细胞就可能发生癌变。因此，人在吸入含有BaP的颗粒物后，将给人们的生命健康和生态环境造成负面影响。

重金属在一类环境中普遍存在,是具有潜在危害的重要污染物，其中铅是一类环境中广泛存在的重金属污染物之一,它是汽油中常用的添加剂，该添加剂在多个国家和地方排放标准有规定的控制量。随着我国汽车工业的高速发展,路尘中铅的分布影响日益扩大，路尘中铅不能在环境中被降解,只能在各价态形式间转化,参与食物链循环，最终在生物体内积累,是一类持久性污染物。苯并芘类化合物为一类持久性有机污染物，它易附着在路尘上，在自然环境中无法降解。

目前，路尘的处理方法是通过填埋或者水洗。这两种方法，将路尘中的苯并芘/重金属复合污染后转移入水体或者进入土壤，其污染会通过植物和生物途径进入人体，对人体造成危害。

电子束辐照是一种高级氧化方法。它适于多种有机污染物包括不饱和有机化合物、芳香烃和芳香化合物的降解，具有降解效果好、反应快速优点。由于电子束和水作用时，通过电子束中的电子与水分子中的电子的弹性散射、非弹性散射过程，生成各种活性离子 （·OH、H·、e^-aq）， 这些活性粒子与废水中的溶质分子反应，作用在污染分子上，实现高效降解污染物。

紫外光化学降解通常是指： 有机物在紫外光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物，最终生成C0₂、H₂O及其他的离子如N0₃^-的过程.在紫外光照射下，苯并芘也能实现降解。

为了面对苯并芘/铅复合污染处理难题，将电子束和紫外光协同处理路尘中苯并芘/铅的复合污染，实现效果最大化，将有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供了一种利用辐照降解路尘中苯并芘/铅污染的方法，该方法具有工艺简单、操作方便，能处理含苯并芘/铅类混合物的路尘，、且降解路尘中苯并芘的降解率高的特点。

为达到上述目的，本发明的一种利用辐照降解路尘中苯并芘/铅污染的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a. 用路尘采集器采集路尘，路尘粒径为0.1～3 μm；

b. 将采集的路尘加入正己烷超声清洗，加入苯与异丙醇混合液超声清洗；加水超声清洗；清洗后用离心机离心，离心后用锡纸包裹，放入350～450℃的马弗炉里煅烧，恒温煅烧时间10～15h；

c. 取步骤b净化处理后的路尘0.5～1.0g，室温下，将浓度为1～2ppm的苯并芘溶液和氧化铅溶液加入到路尘中，混合均匀；用离心机离心，离心后去除清液； 把含有苯并芘和氧化铅的路尘均匀铺于直径为4.0～4.7cm的玻璃纤维滤纸上，冷冻干燥；

d. 取两片直径为4.0～4.7cm的含有苯并芘和氧化铅路尘的玻璃纤维滤纸，放于表面皿中；在加速器下进行辐照处理；加速电子的能量为0.5～0.8MeV，电子束流强度为5～11mA，处理时间为0～120s；再将含有苯并芘和氧化铅路尘的玻璃纤维滤纸放入石英管中，用紫外光照射0～10h；

e. 将步骤d降解后的含有苯并芘/铅的路尘导入快速萃取仪（ASE）的萃取池内，萃取样品0.4～0.5g配0.1～0.2g的无水Na₂SO₄，并加入内标， 萃取液用混合液二氯甲烷：正己烷=3：1，进行萃取，压力0～0.8MPa以上，空箱升温20～100℃，萃取过程约2～5min得到40～50ml 萃取液；