[发明专利]一种去除农田土壤中有机氯农药成分的土壤修复装置

说明书

本发明公开了一种去除农田土壤中有机氯农药成分的土壤修复装置。该系统包括原土料斗、鼓风分选机、振动筛分机、磁力筛分机、研磨粉碎机、热脱附‑等离子裂解反应器、余热交换器、水洗净化塔、引风机、调节式喷淋塔、余热烘干机、修复土壤储仓。本装置创造性的利用了被土壤吸附的有机氯农药成分，会在受热后发生脱附解吸现象，以蒸汽形式挥发到空气中，再将该蒸汽导入高温等离子体火焰中，利用高温等离子体火焰所特有的催化裂解作用，使有机氯农药分子键发生断裂，并裂解为小分子物质，可经净化处理后排放。同时，经过热脱附‑等离子裂解净化处理后的土壤，可重复应用于农业生产中。

技术领域

本发明涉及一种去除农田土壤中有机氯农药成分的土壤修复装置，属于环境保护中的土壤修复领域。

背景技术

有机氯农药是用于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元素的有机化合物，其主要成分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。前者如使用最早、应用最广的杀虫剂DDT和六六六，以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等，杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、道丰宁等；后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等。此外以松节油为原料的莰烯类杀虫剂、毒杀芬和以萜烯为原料的冰片基氯也属于有机氯农药。

有机氯农药在人类生产生活中发挥了重大的作用，但其生物毒性及难以降解的特性又使其成为一种严重的环境污染物。它具有化学性质稳定、不易分解、残留期长、不易溶于水、易溶于脂肪和有机溶剂等特点，可通过大气和水环境介质迁移而使全球受到污染，并可通过食物链的生物放大作用，最终危害人类健康。研究发现，北京地区有机氯农药类物质平均含量高达77.7μg/kg，超出了土壤环境质量一级标准（GB l5618-1995）50μg/kg；浙江省有机氯农药类物质平均值为34.4μg/kg，其中最高值超过了土壤环境质量二级标准500μg/kg；甚至在南极地区也发现了0.12~2.8μg/kg的DDT残留，常年不化的冰层内也检出了0.04ng/kg的DDT。

有机氯农药在土壤中的环境行为主要有吸附、渗滤、扩散、挥发、降解等。其中渗滤、扩散和挥发过程都会进一步扩大污染范围，使治理变得更加困难。为了保障农产品的质量，对一些污染严重的地区，应采取适当的技术修复受到污染的土壤，因此，受有机氯农药污染土壤的修复技术近年来受到普遍关注。

治理有机氯农药污染的方法有很多种，如化学法、物理法和生物法。其中物理法和化学法，如焚烧、电化学法等都普遍存在着处理成本高、易造成二次污染、去除效果差等缺点，而生物法则主要利用微生物对有机氯农药的特异性降解机理进行降解，该法处理效果明显，在降解残留农药过程中发挥着重要作用，成为目前治理残留农药污染的主要手段之一。己报道的能够降解有机氯农药的微生物有细菌、真菌、放线菌、藻类等，大多数来自土壤微生物类群。细菌由于其生化上的多种适用能力以及容易诱发突变菌株从而占据了降解微生物的主要位置。

有机氯农药微生物降解发生在一个复杂的环境体系中，因此影响因素众多。这些因素可以分为内因和外因两种，内因指有机氯农药的分子结构，包括化学结构的复杂程度、氯取代基位置、氯原子的数量、相关基团的存在等，不同的有机氯农药就有不同的生物降解性。外因指微生物和有机氯农药所处的外部环境，如溶解氧、温度、pH 值、碳源、氮源和光照因素等，这些因素的变化都可能影响微生物的正常酶代谢活动，从而影响有机氯农药的生物降解效率。

目前，现有的有机氯农药微生物降解技术存在效率低、技术复杂、菌种筛选条件要求高、影响因素众多，成本高等不足。因此，有必要摆脱现有的技术思路，开辟出治理土壤中有机氯农药污染，实现土壤修复的新途径，进而开发一种全新形式的去除土壤中有机氯农药的土壤修复技术。

发明内容