[发明专利]一种脉冲电化学产过氧化氢修复处理邻苯二甲酸酯污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种脉冲电化学产过氧化氢修复处理邻苯二甲酸酯污染土壤的方法，属于土壤修复技术领域。该方法具体为：将邻苯二甲酸酯污染土壤粉碎后加入含有碳酸氢根的水溶液中，混匀后插入两个碳素电极，然后在所述两个碳素电极上施加方波脉冲电压进行电化学修复处理。在该方法中，无需往土壤中通入空气，也无需定期更换反应电极，主要通过电化学活化土壤中溶解态的碳酸氢根，介导水氧化转变为过氧化氢，从而持续高效地修复处理邻苯二甲酸酯污染土壤，具有简便、绿色和高效的特点。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种脉冲电化学产过氧化氢修复处理邻苯二甲酸酯污染土壤的方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯类化合物是重要的化工原料，广泛用作于增塑剂、农药载体等领域。在邻苯二甲酸酯类化合物应用初期，国内外学者多认为其毒性低，对人体健康和生态环境无副作用，因而被广泛生产应用。2000年以来，大量研究发现：富集在动物体内的多种邻苯二甲酸酯(如，邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二甲酯等)具有引起基因突变、组织癌变和畸性的危害。遗憾的是，我国早期大量使用的农用地膜中含有邻苯二甲酸酯成分，其造成了大面积的农业土壤污染。因土壤中的邻苯二甲酸酯难以被生物降解，邻苯二甲酸酯造成的土壤污染迫切需要有效修复处理。

目前，修复邻苯二甲酸酯污染土壤主要方法有植物修复法(如，种植紫花苜蓿修复)、微生物修复法(如，酵母菌降解修复)、化学氧化修复法(如，活化过硫酸盐氧化修复，光催化氧化降解修复等)、物理吸附修复法(如，生物炭吸附修复)。上述各种方法，因修复作用原理不同，作用效果各有所长和不足。例如，植物修复法操作简单，但种植周期较长，影响正常农业生产；微生物修复法选择性好，但培养微生物成本高，且对土壤温度、湿度和成分等有要求严格；化学氧化修复法需要添加氧化剂，成本较高，还容易引入新的污染物；物理吸附修复法速度较慢，作用效果有限。因此，非常有必要发展新的方法用于邻苯二甲酸酯污染土壤修复。

电芬顿氧化法是一种有效降解有机污染物的高级氧化技术，其大致工作原理是：首先，在电解池阴极上氧气被还原成过氧化氢，含铁的阳极被电解产生二价铁(Fe²⁺)；接着，过氧化氢与Fe²⁺发生反应，产生大量的羟基自由基、超氧自由基等高活性物质；最后，有机物污染物与高活性的自由基反应，被逐渐降解矿化。值得注意的是，电芬顿氧化技术主要用于酸性水溶液中有机物污染物的降解，需要持续通入空气和定期更换阳极维持反应。众所周知，土壤是以黏土矿物为主要成分的固体，含水量和气体通透性有限，因而传统的电芬顿技术在处理有机物污染土壤时效果不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脉冲电化学产过氧化氢修复处理邻苯二甲酸酯污染土壤的方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种脉冲电化学产过氧化氢修复处理邻苯二甲酸酯污染土壤的方法，所述方法如下：

将含有碳酸氢根的水溶液加入粉碎后的邻苯二甲酸酯污染土壤中，混匀后插入两个碳素电极，然后在所述两个碳素电极上施加方波脉冲电压进行电化学修复处理。

优选的，所述含有碳酸氢根的水溶液与邻苯二甲酸酯污染土壤的质量比为1:10-100，所述含有碳酸氢根的水溶液中碳酸氢根的浓度为0.1-0.3M。

优选的，所述含有碳酸氢根的水溶液为NaHCO₃水溶液或KHCO₃水溶液。

优选的，所述碳素电极的材质为石墨或碳布。

优选的，所述碳素电极的尺寸为：30-40cm×10-15cm×0.2-2cm，长×宽×厚。

优选的，所述两个碳素电极的间距为10-100cm。

优选的，所述方波脉冲电压为±5.0V～±15.0V，脉冲宽度为10-60s。