专利名称：一种净化ddt重污染场地土壤的联合处理方法
技术领域：
本发明涉及污染土壤处理的方法，具体的说是一种净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法。
背景技术：
有机氯杀虫剂DDT (双对氯苯基三氯乙烷)作为一种高效的杀虫剂曾被广泛应用，但由于其具有强烈的致癌、致畸、致突变性的“三致效应”，因此DDT已在2001年联合国环 境规划署(UNEP)通过的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中要求全球统一行动优先控制和消除的12种持久性有机污染物(POPs)之一。对中国等发展中国家，公约规定在2014年完全禁止滴滴涕的生产和使用。尽管中国早在1983年就停止使用DDT，但由于DDT仍被用作疟疾防治药剂或农药三氯杀螨醇的原料，导致环境中不断有新的DDT输入，所以土壤中有大量的DDT残留。尤其是生产DDT的厂区土壤中残留的DDT浓度远远超出国家土壤质量标准(GB/T18407-2001)。DDT可通过食物链在脂肪中积累，严重干扰人体内分泌系统，引发生殖障碍，甚至导致“三致效应”。鉴于DDT可通过食物链给农产品安全和人体健康带来潜在危害，开发有效修复土壤DDT污染的修复方法是十分紧迫的。现有的DDT污染土壤修复技术包括生物法、光化学法、金属催化氧化法、电化学法等。生物法虽然修复成本低，但处理时间长，对环境要求高；光化学法只能适用于有一定孔隙率的土壤；金属催化氧化法处理成本高，电化学法修复时间长，主要适用于黏土含量高的土壤。多相催化氢化脱卤方法不仅在精细化学品的生产中早有应用，而且在环境保护中也有重要用途，它可以将难以用常规方法处理的高毒性或引起严重环境污染的卤代烃转化为易处理的或可再利用的化合物；例如它已经应用于氯代烷烃、氯苯、氯代苯酚等有机氯代环境污染物的催化加氢脱氯中。通常的加氢催化剂是用第珊族金属元素(负载在载体上)或配合物，用醇、有机酸盐或氢气作为氢源进行催化加氢反应的。尽管热洗脱方法和多相催化加氢方法均已用于重污染场地土壤样品的处理，但是有关将热洗脱和多相加氢脱氯相联合的文献和专利还未见报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，将待处理污染场地土壤样品通过有机溶剂进行热洗脱处理，洗脱后加入负载贵金属的催化剂，并用氢气作为氢源，在碱性质子吸收剂存在下进行多相催化加氢反应，进而使样品有效地得以降解；其中，热洗脱处理所采用的有机溶剂为沸点在30-120°C的有机溶剂；多相催化加氢反应在O. 05MPa I. OMPa,30 100°C下进行，所采用的催化剂的加入量为样品质量的O. 01-0. 05%。
将待处理污染场地土壤样品通过有机溶剂在50 100°C下进行热洗脱处理；其中有机溶剂为石油醚、正己烷、丙酮、环己烷、二氯甲烷中的一种或两种。所述待处理污染场地土壤样品洗脱液蒸干后用混合溶液进行洗涤，洗涤后加入负载贵金属的催化剂；所述混合溶液为醇与水以任意比例混合。所述醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、仲丁醇、叔丁醇中的一种。所述洗脱后加入负载贵金属的催化剂，并在O. 05MPa I. 0MPa、30 100°C下以氢气作为氢源，在碱性质子吸收剂存在下进行多相催化加氢反应；所述催化剂的活性组分为负载贵金属，活性组分占催化剂总量的O. 5 5. O %。 所述洗脱后加入负载贵金属的催化剂，并在O. 05MPa O. 45MPa、40 80°C下以氢气作为氢源，在碱性质子吸收剂存在下进行多相催化加氢反应；所述催化剂的活性组分为负载贵金属，活性组分占催化剂总量的O. 5 5. O %。所述活性组分为Pd、Rh、Ru、Pt、Ni、Fe、Co、Ir中的一种或两种；担载活性组分的
载体为活性炭、硅胶或三氧化二铝。所述在碱性质子吸收剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水、吡啶、吡咯、三乙胺、二乙胺、乙胺、乙醇胺中的一种或几种；碱性质子吸收剂与卤素的摩尔比为
I.5/1 1/1. 5。本发明所具有的优点本发明处理方法制备简单，不需要其它特殊设备。联合处理条件均较为温和，催化加氢脱氯反应所使用的过渡金属负载型催化剂催化活性较高，催化剂用量少，反应产物毒性大大降低，可以简单快速、高效修复DDT重污染场地土壤。
图I为本发明实施例提供的处理流程图。
具体实施例方式以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明不限于此。本发明提供在相对较温和条件下对DDT重污染场地土壤样品进行热洗脱-多相催化加氢脱氯的方法，首先采用有机溶剂作为洗脱液，对重污染场地土壤样品进行热洗脱处理；然后将有机溶剂蒸出，用醇-水溶剂洗脱釜中污染物，溶液而进入到催化加氢反应釜内，以负载型贵金属作为催化剂，用氢气作为氢源，在碱存在下对液相中的土壤洗脱物DDT进行加氢脱氯，反应压力为O. 05MPa I. OMPa,反应温度控制在30 100°C。本发明所述的热洗脱-多相催化加氢脱氯联合降解技术，其中多相加氢脱氯反应所用反应体系，即与水组成水-醇均相溶剂体系中醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、仲丁醇、叔丁醇中的一种；实施例I丙酮热洗脱-多相催化加氢联合处理DDT重污染土壤样品称取IOOg DDT重污染场地土壤样品，加入到洗脱釜中，逐渐加入丙酮1000ml，洗脱温度控制在50°C，洗脱压力为常压，回流洗脱4h;然后将有机溶剂蒸出，用60%异丙醇-水溶剂洗脱釜中洗脱物，溶液进入到催化加氢反应釜内，加入50mg Pd/C催化剂，用氢气作为氢源，在无机碱NaOH存在下对液相中的土壤洗脱物DDT进行加氢脱氯，反应压力为O. 6MPa，反应温度控制在60°C，反应在机械搅拌器搅拌下通氢气，具体结果见表I。{脱氯效率=(总氯含量-反应后氯含量)/总氯含量}表I丙酮热洗脱-多相催化加氢联合处理
权利要求
1.一种净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于将待处理污染场地土壤样品通过有机溶剂进行热洗脱处理，洗脱后加入负载贵金属的催化剂，并用氢气作为氢源，在碱性质子吸收剂存在下进行多相催化加氢反应，进而使样品有效地得以降解；其中，热洗脱处理所采用的有机溶剂为沸点在30-120°C的有机溶剂；多相催化加氢反应在O. 05MPa 1.0MPa，30 100°C下进行，所采用的催化剂的加入量为样品质量的O.01-0. 05%。
2.按权利要求I所述净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于将待处理污染场地土壤样品通过有机溶剂在50 100°C下进行热洗脱处理；其中有机溶剂为石油醚、正己烷、丙酮、环己烷、二氯甲烷中的一种或两种。
3.按权利要求I所述净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于所述待处理污染场地土壤样品洗脱液蒸干后用混合溶液进行洗涤，洗涤后加入负载贵金属的催化剂；所述混合溶液为醇与水。
4.按权利要求3所述净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于所述醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、仲丁醇、叔丁醇中的一种。
5.按权利要求I所述净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于所述洗脱后加入负载贵金属的催化剂，并在O. 05MPa I. OMPa,30 100°C下以氢气作为氢源，在碱性质子吸收剂存在下进行多相催化加氢反应；所述催化剂的活性组分为负载贵金属，活性组分占催化剂总量的O. 5 5. 0%。
6.按权利要求5所述的净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于所述洗脱后加入负载贵金属的催化剂，并在O. 05MPa O. 45MPa、40 80°C下以氢气作为氢源，在碱性质子吸收剂存在下进行多相催化加氢反应；所述催化剂的活性组分为负载贵金属，活性组分占催化剂总量的O. 5 5. O %。
7.按权利要求5或6所述的净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于所述活性组分为Pd、Rh、Ru、Pt、Ni、Fe、Co、Ir中的一种或两种；担载活性组分的载体为活性炭、硅胶或三氧化二铝。
8.按权利要求I所述净化DDT重污染场地土壤的联合处理方法，其特征在于所述在碱性质子吸收剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨水、吡啶、吡咯、三乙胺、二乙胺、乙胺、乙醇胺中的一种或几种；碱性质子吸收剂与齒素的摩尔比为I. 5/1 1/1. 5。
全文摘要
本发明涉及一种修复DDT重污染场地土壤的联合处理技术。具体地说，本发明是一种将热洗脱与多相催化加氢相结合的联合处理技术；采用有机溶剂将DDT从受其污染土壤中洗脱出来，然后通过多相催化加氢将DDT转化为毒性较低，易被生物降解的物质。热洗脱方法采用有机溶剂洗脱，洗脱温度控制在50～100℃；而多相催化还原采用负载型贵金属催化剂，用氢气作为氢源，在碱存在下对液相中的土壤洗脱物DDT进行加氢脱氯，反应压力为0.05MPa～0.5MPa，反应温度控制在20～80℃。本发明的优点为效率高、反应条件温和，反应物彻底降解，操作易于控制、成本低。
文档编号B09C1/08GK102909214SQ20121042462
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者夏传海, 马宣宣, 刘苏静, 杨翠云, 王建华 申请人:中国科学院烟台海岸带研究所