一种原位降解DDT的方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN200910093768.7	申请日：	2009.09.28
公开号：	CN102029288A	公开日：	2011.04.27
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B09C 1/08申请公布日:20110427\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B09C 1/08申请日:20090928\|\|\|公开
IPC分类号：	B09C1/08	主分类号：	B09C1/08
申请人：	中国科学院研究生院
发明人：	胡正义; 巴玉鑫; 鲍鹏; 朱永官; 华晶; 施毅超; 朱春游
地址：	100049 北京市石景山区玉泉路19号(甲)
优先权：
专利代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司 11021	代理人：	周长兴
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内容摘要

一种原位降解DDT的方法，将Na2S加入到淹水厌氧环境下的DDT污染土壤(或底泥)中，一方面Na2S可直接原位降解溶液中的DDT，另一方面溶液中大量存在的Fe2+可促进Na2S对DDT的降解。本发明可有效降解DDTs农药，从源头减少DDTs进入食物链，降低其的毒害风险。具有降解速率快、效率高、反应不生成二次污染的优点，是一种有效的原位降解DDTs的方法。

权利要求书

1：一种原位降解 DDT 的方法，其特征在于，将 S2- 加入到污染土壤溶液中，与土壤中存 2+ 2在的 Fe 相互作用促进 S 直接降解 DDT。
2：根据权利要求 1 所述的原位降解 DDT 的方法，其特征在于，所述的 S2- 为加入的 Na2S。
3：根据权利要求 1 所述的原位降解 DDT 的方法，其特征在于，土壤溶液中 DDT 的污染水 2平为 2000ng/ml 时， S 的加入量为 3-5mmol/L。
4：根据权利要求 1 所述的原位降解 DDT 的方法，其特征在于，土壤溶液中 DDT 的污染水 2平为 2000ng/ml 时， S 的加入量为 5mmol/L。

说明书

一种原位降解 DDT 的方法
    【技术领域】
     本发明方法属于环境化学技术领域，它适用于水体、水体沉积物、湿地等淹水厌氧环境下的 DDT 污染，能使处理后的 DDT 污染浓度达到国家标准。背景技术
     在 20 世纪 60-80 年代，滴滴涕 (DDT) 曾经作为杀虫剂广泛使用。但随后的研究证明 DDT 是一种含氯、难降解的持久性有毒有机污染物。它可以通过食物链在脂肪中累积，对人和许多生物体具有中等强度的急性毒性，甚至有 “三致” ( 致癌、致畸、致突变 ) 作用。 2001 年 100 多个国家共同签署的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，将 DDT 列为优先控制和消除的 12 种持久性有机污染物之一。1983 年，我国开始禁用 DDT，但在不少土壤和农产品中 DDT 的检出率依然很高。原因可能在于，一方面由于 DDT 的化学结构稳定，难降解，残留时间长；另一方面是农药三氯杀螨醇的大量使用，而目前国内大多数三氯杀螨醇产品仍以 DDT 为主要中间体，残留提炼环节的不过关导致大批成品中 DDT 含量超标 ( 可达国家标准的 40 倍 )。
     鉴于 DDTs 的危害性， DDTs 的降解得到了国内外广泛的关注，也取得了很大的进展。目前农药降解技术主要包括：化学方法和生物方法。和传统的化学方法相比，生物方法是公认安全的、有效的、无二次污染的方法。生物降解主要包括两个方面：一是植物降解，主要是把 DDT 吸收到植物体内，利用体内的酶降解 DDT，或者通过根系分泌一些特定酶降解 DDT ；二是微生物降解，国内外已经筛选出一些能有效降解 DDT 的菌株。但生物方法也存在一些缺陷。如植物降解过程中植物的生长周期长，导致了降解速率的缓慢，不适合高浓度污染。而微生物降解技术则受到诸多环境因素 ( 如 pH、温度、环境底物等 ) 的制约。
     化学降解方法具有反应速度快、条件可控性强等优点，适合于高浓度的急性污染的快速修复。
     由于 S2- 具有很好的还原性，可以还原脱氯降解 DDT，同时 S2- 被氧化生成的 SO42-，也是植物必须营养元素。在淹水厌氧状况下大量存在的 Fe2+ 对 S2- 降解 DDT 有很强的促进作用。为此，可利用 Na2S 的还原性降解 DDT，具有反应速率快、无二次污染、易于推广的特点。发明内容
     本发明的目的是提供一种可以原位降解 DDT，却不产生二次污染的方法。
     为实现上述目的，本发明提供的原位降解 DDT 的方法，是把 S2- 加入到污染土壤溶液中，与土壤中存在的 Fe2+ 相互作用，促进 S2- 直接降解 DDT 进 S2- 直接降解 DDT。
     本发明中的 S2- 可以是加入的 Na2S。
     本发明中， S2- 的加入量视土壤溶液中 DDT 的污染水平而定，一般控制在当土壤溶 2液中 DDT 的污染水平为 2000ng/ml 时， S 的加入量为 3-5mmol/L，较佳地 S2- 的加入量为 5mmol/L。
     本发明的效果是 Na2S 可高效降解土壤溶液中的 DDT。而本发明所用的 Na2S 是常见的化学试剂，制备简单，成本低。与其他化学试剂相比，具有无二次污染；同生物方法相比具有降解速率快，环境要求低等优点。是一种有效的原位降解 DDT 的方法。具体实施方式
     本发明提供的降解 DDT 的方法，是将 Na2S 加入到含有 DDT 的土壤溶液中，直接降 2+ 2解土壤浸提溶液系统中的 DDT，同时利用淹水厌氧环境中的 Fe 促进 S 对 DDT 的降解。
     本发明的 Na2S 的加入量可根据土壤溶液中 DDT 的污染水平而定，一般控制在当土 2壤溶液中 DDT 的污染水平为 2000ng/ml 时， S 的加入量为 3-5mmol/L，较佳地 S2- 的加入量为 5mmol/L，在上述条件下，降解 DDT 的时间为 4-6 个小时。
     本方法是采取超声震荡萃取溶液中的残留 DDT，气象色谱 (G C) 检测 DDT 残留浓度， GC-MS 分析 DDT 代谢产物。
     实施例 1 ： Na2S 不同剂量对土壤溶液中 DDT 的降解
     供试土壤溶液 DDT 的污染水平为 2000ng/ml，设置以下三组对照和比较，第一组为不加 Na2S 的空白组，第二组为 0.5mmol/LNa2S，第三组为 5mmol/LNa2S，每组设 4 个重复。分别置于 30±0.5℃培养箱中培养。取样测定时间为， 0.5 小时、 1 小时、 2 小时、 4 小时、 6 小时。结果表明， DDT 在各个处理中的降解率次序为：
     第三组 (5mmol/LNa2S) ＞第二组 (0.5mmol/LNa2S) ＞第一组 ( 空白组 )，即其降解率随着 Na2S 加入量的增加而增加。5mmol/LNa2S 处理的降解率最高达到 74％。
     实施例 2 ： Fe2+ 对 Na2S 土壤溶液体系中降解 DDT 的促进作用
     供试土壤溶液 DDT 的污染水平为 2000ng/ml，设置以下五组进行相对照，第一组为 2+ 空白组，即不加 Na2S 和 Fe ；第二组为 0.5mmol/L Na2S ；第三组为 5mmol/L Na2S ；第四组为 2+ 2+ 0.5mmol/L Na2S+3mmol/L Fe ；第五组为 5mmol/LNa2S+3mmol/L Fe ，每组重复处理 4 个样品。分别置于 30±0.5℃培养箱中培养。取样测定时间为， 0.5 小时、 1 小时、 2 小时、 4 小时、 6 小时。
     结果表明： DDT 在各个处理中的降解率次序为：
     第五组 (5mmol/LNa2S+3mmol/L Fe2+) ＞第三组 (5mmol/L Na2S) ＞第四组 (0.5mmol/L Na2S+3mmol/L Fe2+) ＞第二组 (0.5mmol/L Na2S) ＞第一组 ( 空白组 )。由以上对 2+ 照结果可见， Fe 对 Na2S 在土壤溶液中降解 DDT 有促进作用。第五组 (5mmol/LNa2S+3mmol/ 2+ L Fe ) 处理的降解率最高达到 99％，这说明在富含 Fe2+ 的水体、土壤、底泥溶液中， Na2S 对 DDT 的去除效果极强。
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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102029288 A(43)申请公布日 2011.04.27CN102029288A*CN102029288A*(21)申请号 200910093768.7(22)申请日 2009.09.28B09C 1/08(2006.01)(71)申请人中国科学院研究生院地址 100049 北京市石景山区玉泉路19号(甲)(72)发明人胡正义巴玉鑫鲍鹏朱永官华晶施毅超朱春游(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司 11021代理人周长兴(54) 发明名称一种原位降解DDT的方法(57) 摘要一种原位降解DDT的方法，将Na2S加入到淹水厌氧环境下的DDT污染土。

2、壤(或底泥)中，一方面Na2S可直接原位降解溶液中的DDT，另一方面溶液中大量存在的Fe2+可促进Na2S对DDT的降解。本发明可有效降解DDTs农药，从源头减少DDTs进入食物链，降低其的毒害风险。具有降解速率快、效率高、反应不生成二次污染的优点，是一种有效的原位降解DDTs的方法。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 2 页CN 102029290 A 1/1页21.一种原位降解DDT的方法，其特征在于，将S2-加入到污染土壤溶液中，与土壤中存在的Fe2+相互作用促进S2-直接降解DDT。2.根据权利要求1所述的原位降解D。

3、DT的方法，其特征在于，所述的S2-为加入的Na2S。3.根据权利要求1所述的原位降解DDT的方法，其特征在于，土壤溶液中DDT的污染水平为2000ng/ml时，S2-的加入量为3-5mmol/L。4.根据权利要求1所述的原位降解DDT的方法，其特征在于，土壤溶液中DDT的污染水平为2000ng/ml时，S2-的加入量为5mmol/L。权利要求书CN 102029288 ACN 102029290 A 1/2页3一种原位降解 DDT 的方法技术领域0001 本发明方法属于环境化学技术领域，它适用于水体、水体沉积物、湿地等淹水厌氧环境下的DDT污染，能使处理后的DDT污染浓度达到国家标准。

4、。背景技术0002 在20世纪60-80年代，滴滴涕(DDT)曾经作为杀虫剂广泛使用。但随后的研究证明DDT是一种含氯、难降解的持久性有毒有机污染物。它可以通过食物链在脂肪中累积，对人和许多生物体具有中等强度的急性毒性，甚至有“三致” (致癌、致畸、致突变)作用。2001年100多个国家共同签署的关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约，将DDT列为优先控制和消除的12种持久性有机污染物之一。1983年，我国开始禁用DDT，但在不少土壤和农产品中DDT的检出率依然很高。原因可能在于，一方面由于DDT的化学结构稳定，难降解，残留时间长；另一方面是农药三氯杀螨醇的大量使用，而目前国内大多数三氯杀螨醇产。

5、品仍以DDT为主要中间体，残留提炼环节的不过关导致大批成品中DDT含量超标(可达国家标准的40倍)。0003 鉴于DDTs的危害性，DDTs的降解得到了国内外广泛的关注，也取得了很大的进展。目前农药降解技术主要包括：化学方法和生物方法。和传统的化学方法相比，生物方法是公认安全的、有效的、无二次污染的方法。生物降解主要包括两个方面：一是植物降解，主要是把DDT吸收到植物体内，利用体内的酶降解DDT，或者通过根系分泌一些特定酶降解DDT；二是微生物降解，国内外已经筛选出一些能有效降解DDT的菌株。但生物方法也存在一些缺陷。如植物降解过程中植物的生长周期长，导致了降解速率的缓慢，不适合高浓度污染。而。

6、微生物降解技术则受到诸多环境因素(如pH、温度、环境底物等)的制约。0004 化学降解方法具有反应速度快、条件可控性强等优点，适合于高浓度的急性污染的快速修复。0005 由于S2-具有很好的还原性，可以还原脱氯降解DDT，同时S2-被氧化生成的SO42-，也是植物必须营养元素。在淹水厌氧状况下大量存在的Fe2+对S2-降解DDT有很强的促进作用。为此，可利用Na2S的还原性降解DDT，具有反应速率快、无二次污染、易于推广的特点。发明内容0006 本发明的目的是提供一种可以原位降解DDT，却不产生二次污染的方法。0007 为实现上述目的，本发明提供的原位降解DDT的方法，是把S2-加入到污染土壤。

7、溶液中，与土壤中存在的Fe2+相互作用，促进S2-直接降解DDT进S2-直接降解DDT。0008 本发明中的S2-可以是加入的Na2S。0009 本发明中，S2-的加入量视土壤溶液中DDT的污染水平而定，一般控制在当土壤溶液中DDT的污染水平为2000ng/ml时，S2-的加入量为3-5mmol/L，较佳地S2-的加入量为5mmol/L。0010 本发明的效果是Na2S可高效降解土壤溶液中的DDT。而本发明所用的Na2S是常说明书CN 102029288 ACN 102029290 A 2/2页4见的化学试剂，制备简单，成本低。与其他化学试剂相比，具有无二次污染；同生物方法相比具有降解速率。

8、快，环境要求低等优点。是一种有效的原位降解DDT的方法。具体实施方式0011 本发明提供的降解DDT的方法，是将Na2S加入到含有DDT的土壤溶液中，直接降解土壤浸提溶液系统中的DDT，同时利用淹水厌氧环境中的Fe2+促进S2-对DDT的降解。0012 本发明的Na2S的加入量可根据土壤溶液中DDT的污染水平而定，一般控制在当土壤溶液中DDT的污染水平为2000ng/ml时，S2-的加入量为3-5mmol/L，较佳地S2-的加入量为5mmol/L，在上述条件下，降解DDT的时间为4-6个小时。0013 本方法是采取超声震荡萃取溶液中的残留DDT，气象色谱(G C)检测DDT残留浓度，GC-MS。

9、分析DDT代谢产物。0014 实施例1：Na2S不同剂量对土壤溶液中DDT的降解0015 供试土壤溶液DDT的污染水平为2000ng/ml，设置以下三组对照和比较，第一组为不加Na2S的空白组，第二组为0.5mmol/LNa2S，第三组为5mmol/LNa2S，每组设4个重复。分别置于300.5培养箱中培养。取样测定时间为，0.5小时、1小时、2小时、4小时、6小时。0016 结果表明，DDT在各个处理中的降解率次序为：0017 第三组(5mmol/LNa2S)第二组(0.5mmol/LNa2S)第一组(空白组)，即其降解率随着Na2S加入量的增加而增加。5mmol/LNa2S处理的降解率最高。

10、达到74。0018 实施例2：Fe2+对Na2S土壤溶液体系中降解DDT的促进作用0019 供试土壤溶液DDT的污染水平为2000ng/ml，设置以下五组进行相对照，第一组为空白组，即不加Na2S和Fe2+；第二组为0.5mmol/L Na2S；第三组为5mmol/L Na2S；第四组为0.5mmol/L Na2S+3mmol/L Fe2+；第五组为5mmol/LNa2S+3mmol/L Fe2+，每组重复处理4个样品。分别置于300.5培养箱中培养。取样测定时间为，0.5小时、1小时、2小时、4小时、6小时。0020 结果表明：DDT在各个处理中的降解率次序为：0021 第五组(5mmol/LNa2S+3mmol/L Fe2+)第三组(5mmol/L Na2S)第四组(0.5mmol/L Na2S+3mmol/L Fe2+)第二组(0.5mmol/L Na2S)第一组(空白组)。由以上对照结果可见，Fe2+对Na2S在土壤溶液中降解DDT有促进作用。第五组(5mmol/LNa2S+3mmol/L Fe2+)处理的降解率最高达到99，这说明在富含Fe2+的水体、土壤、底泥溶液中，Na2S对DDT的去除效果极强。说明书CN 102029288 A。

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