[发明专利]磺酰脲类除草剂污染水体及土壤修复剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种磺酰脲类除草剂污染水体及土壤修复剂及其制备方法和应用，涉及环境保护中农药污染修复材料技术领域。制备方法具体是将咖啡渣粉末加入含有氯化锌和六水合氯化铁的水溶液中，搅拌分离后将固化物烘干，经碳热还原法使生成的微纳零价铁负载于氯化锌活化后的咖啡渣生物炭表面，冷却后得到磺酰脲类除草剂污染水体及土壤修复剂。本发明可以解决生物炭吸附易饱和、除草剂解吸再释放风险、以及不能彻底降解除草剂的问题，同时解决了微纳零价铁在修复污染过程中产生的易团聚和易氧化等问题，氯化锌活化后使得材料具有更大的比表面积、高效吸附性能和高反应活性，可达到高效去除水体和土壤中磺酰脲类除草剂污染的目的。

技术领域

本发明涉及环境保护中农药污染修复材料技术领域，具体涉及一种磺酰脲类除草剂污染水体及土壤修复剂及其制备方法和应用，尤其是涉及到苄嘧磺隆除草剂污染水体和土壤的修复。

背景技术

苄嘧磺隆是农田中常见的一类选择性内吸传导型除草剂，然而，在长期连续使用后，由于其难挥发、难光解、稳定性强、半衰期长等特点，苄嘧磺隆易残留于土壤中。土壤中残留的苄嘧磺隆将通过径流、渗透及蒸腾等作用，扩散至地下水、水源和大气，对生态平衡、人体健康带来较大风险。咖啡渣是咖啡产业的副产物，其具有较大比表面积与三维孔道结构，是潜在的碳基单原子材料制备前驱体，因而也是优质的生物炭原材料。

利用金属盐溶液活化生物炭方法简单，原料价格低廉，并能够改变原始生物炭的比表面积、孔径大小等相关特点，在极大程度上提升其吸附性能。当前研究常用的单一金属盐溶液活化对生物炭表面官能团及孔隙结构等方面的优化效果有限，在较长时间后易出现部分污染物从生物炭表面解吸，再次释放到环境中产生二次污染风险。相较于普通零价铁材料，纳米零价铁(nZVI)在降解有机污染物中表现出更优越的特性。然而，原始的纳米零价铁因其高反应活性和磁性易发生团聚、氧化和钝化。当前研究多集中于纳米零价铁的改性及应用，主要有表面改性、金属掺杂、载体负载三种方法。因此，用盐溶液活化并结合微纳零价铁改性方法制备复合生物炭材料能够更好地修饰生物炭表面官能团，提升孔径大小、比表面积和反应活性，在更大程度上提高生物炭的吸附性能和去除污染物能力。目前，已有部分研究人员对相关材料进行探索与研究，如下所示：