[发明专利]一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法

说明书

本发明公开一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法，属于环境有机污染物降解技术领域。该方法利用四硫化三铁为活化剂，过硫酸盐为氧化剂，降解土壤的单一或者复合有机污染物，其中，双酚A的去除率达93％以上。本发明的反应条件在常温常压下即可进行，适用pH范围广，效率高，环境友好。本发明中所应用的材料不会产生二次污染，同时不需要提供光、超声等额外能量，节省能源，并且操作简便，易于推广。因此，在土壤有机污染物修复方面具有较高的应用前景。

技术领域

本发明属于环境有机污染物降解技术领域，具体涉及一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法。

背景技术

随着工业的发展，土壤污染越来越严重。根据2014年的“全国土壤污染状况调查公报”显示，全国工业企业搬迁遗留的严重污染场地超过50万家。工业搬迁遗留的土壤污染问题亟待解决。其中，持久性有机污染物(POPs)具有高毒性、持久性、积聚性和流动性大的特点。传统的生物处理法难以有效的降解持久性有机污染物。而高级氧化技术(AOPs)具有氧化能力强、选择性小、反应速率快和处理效率高等特点。其中，基于活化过硫酸盐产生硫酸根自由基的高级氧化技术由于氧化剂是固体容易储存、产生的硫酸根自由基氧化电位高和停留时间长等特点，在土壤修复中备受学者和工程师关注。

传统的基于过硫酸盐的高级氧化处理技术主要依赖于光能、热能或者过渡金属等均相活化过程，因此常常需要额外的能量，或者添加的过渡金属(如钴、铜等)具有一定的毒性，同时容易受土壤中有机质影响。因此，开发具有环境友好、效率高的非均相催化剂目前是科学界和工程界的研究热点之一。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法。

本发明旨在解决零价铁、二价铁等材料容易被氧化不易储存，其他一些非均相材料费用高昂且容易造成二次污染，在土壤修复中高级氧化技术容易受土壤中有机质影响等问题，提出了一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法。本发明的方法具有降解效率高、成本低廉、操作简单、没有二次污染和能够克服土壤中有机质影响等特点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法，包括如下步骤：

常温下，向工农业污染土壤投加过硫酸盐，混匀后，加入四硫化三铁作为催化剂，然后混匀反应，从而对土壤中持久性有机污染物进行有效降解。间隔一段时间取样测试分析，计算污染物的去除效率。

优选的，所述的过硫酸盐可以是过硫酸钠，过硫酸氢氨和过硫酸钾中的至少一种。

优选的，所述的四硫化三铁的合成方法可以为：按比例变化地，3mmol的六水合三氯化铁和6mmol的硫脲溶解在60mL的乙二醇中，然后放置到高压反应釜中，180℃加热12h，最后离心分离，用甲醇和水清洗后，冷冻干燥。

优选的，上述土壤中持久性有机污染物的浓度为5～5000mg/kg；更优选为100～2000mg/kg。

优选的，所述的持久性有机污染物为双酚A。

优选的，上述土壤反应体系中过硫酸盐的浓度为2.5～50g/kg。

优选的，上述土壤反应体系中四硫化三铁的浓度为2.5～50g/kg；更优选为2.5～5g/kg。

更优选的，上述土壤反应体系中双酚A、过硫酸盐与四硫化三铁的质量比为0.04～0.4：1～10：1。

优选的，所述的混匀反应的时间为10～1200min；更优选为60min。