Prefacio
El glifosato de amonio, también conocido como glifosato, es un herbicida de fósforo orgánico de pulverización foliar no selectivo con características de alta eficiencia, baja toxicidad y amplio espectro. En 1979, fue sintetizado y desarrollado por primera vez por Hoechst Chemical Company EN LA República Federal de Alemania (más tarde bajo Bayer). El glifosato de amonio tiene un efecto endógeno, que puede inhibir la síntesis de glutamato amida sintasa, lo que lleva a trastornos del metabolismo del nitrógeno, acumulación excesiva de amoníaco y desintegración del cloroplasto en las plantas, inhibiendo así la fotosíntesis y, en última instancia, conduciendo a la muerte de las plantas. El glifosato de amonio tiene una fuerte actividad herbicida y tiene efectos de control en más de 40 familias de plantas, incluidas las plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas, anuales y perennes, herbáceas y arbustivas. Actualmente es un herbicida ideal para cultivos modificados genéticamente debido a su seguridad, alta actividad, amplio espectro de eliminación de malezas y bajo daño a los pesticidas. Sus perspectivas de aplicación son muy amplias.
El glifosato de amonio es un herbicida de contacto de amplio espectro con una débil absorción sistémica. A diferencia del glifosato, el glifosato de amonio primero mata las hojas y puede transmitirse a través de la transpiración de la planta en el xilema. Su capacidad de acción rápida se encuentra entre la del glifosato y el paraquat.
Tabla 1 Comparación de glifosato, glifosato de amonio y paraquat
| Glifosato | Glufosinato-amonio | Paraquat | |
| Principio | Compuestos similares a glicina inhiben la enolpiruvato sintasa e inhiben la síntesis de proteínas | El ácido fosfórico, el contacto de amonio Mata, inhibe la síntesis de glutamina | Herbicidas de sal de amonio cuaternario. Los ingredientes activos tienen un fuerte poder destructivo en la membrana del cloroplasto, causando el cese rápido de la fotosíntesis y la síntesis de clorofila |
| Modo de acción | El herbicida espectral de tipo de absorción y conducción interna, que se transmite al subsuelo a través de tallos y hojas, tiene una fuerte capacidad para dañar los tejidos subterráneos de las malezas arraigadas. | Herbicida conductor no selectivo | Herbicida que mata el contacto de acción rápida |
| Tiempo efectivo | 7-10 días | 3 días | 1-2 días |
| Impacto de cultivos | Si la medicina se desplaza, acabará con los cultivos | Solo produce manchas de drogas en el área de contacto, con poco impacto en los cultivos | Solo afecta tallos y hojas de cultivos |
| Siembra después de la medicación | Se necesitan entre 20 y 30 días después de la medicación para sembrar y trasplantar | Siembra y trasplante dentro de 1-4 días después de la medicación | La siembra y el trasplante se pueden realizar en cualquier momento después de la aplicación de pesticidas |
Con el uso generalizado de herbicidas, el problema de la contaminación ambiental y el tratamiento de aguas residuales se ha vuelto cada vez más grave. Actualmente, los métodos de tratamiento para las aguas residuales de fósforo que contienen glifosato incluyen principalmente métodos bioquímicos, métodos de oxidación avanzados, métodos de adsorción y métodos de combustión, entre los cuales los métodos bioquímicos son los principales. El Método de incineración requiere engrosamiento y consume una gran cantidad de energía, lo que puede causar una grave contaminación secundaria durante el proceso de incineración, haciéndolo menos factible.
La biodegradación de compuestos orgánicos es común en aplicaciones de tratamiento de agua en China. En el proceso de biodegradación del glifosato, el metabolismo microbiano conduce a la descomposición del glifosato en moléculas más pequeñas, y las enzimas involucradas en la biodegradación generalmente solo producen moléculas inofensivas. Por lo tanto, elegir métodos biológicos para degradar los contaminantes orgánicos es ecológicamente eficaz. Sin embargo, los métodos biológicos generalmente requieren un largo tiempo de descomposición y condiciones de crecimiento microbiano adecuadas para lograr el efecto deseado. La mayoría de los estudios usan glifosato como fuente de fósforo y rara vez usan glifosato como fuente de nitrógeno o carbono. Sin embargo, en el crecimiento y metabolismo de los microorganismos, su demanda de fuentes de carbono es mucho mayor que la de las fuentes de nitrógeno o fósforo. Por lo tanto, los microorganismos que utilizan glifosato como fuente de carbono pueden lograr un proceso de eliminación más eficiente.
La oxidación fotocatalítica se estudia cada vez más como un método eficaz para eliminar el glifosato de amonio. La oxidación fotocatalítica se ha estudiado cada vez más como un método eficaz para eliminar el glifosato. Entre ellos, TiO2, debido a su banda prohibida de 3,2 eV, solo puede utilizar 4% de radiación solar, lo que ha llevado a los investigadores a buscar constantemente otros fotocatalizadores. En los últimos años, el tungstato de bismuto ha recibido una atención considerable en la fotodegradación de los contaminantes orgánicos debido a su estabilidad, inercia química y excelente actividad fotocatalítica. Sin embargo, la combinación de electrones y agujeros generados por fotografías también limita la actividad fotocatalítica del tungstate de bismuto. El proceso tradicional de Fenton tiene desventajas como la pérdida continua de oxidantes e iones de hierro, formación de lodo sólido, manipulación de reactivos y altos costos y riesgos de transporte y almacenamiento. El proceso eléctrico de Fenton resuelve estos problemas. En comparación con otros métodos de oxidación avanzados, la electroquímica no solo proporciona una mayor eficiencia energética, sino que tampoco Agrega productos químicos. Hoy en día, cuando la concentración de glifosato es inferior a 200mg/L, la oxidación electroquímica puede lograr completamente la mineralización.
Zhao Zehua et al. utilizó placa de grafito como ánodo y placa de acero inoxidable como cátodo de un dispositivo electrocatalítico tridimensional, y partículas de carbón activado como electrodo de partícula para la reacción. Estudiaron el efecto de la tecnología de oxidación electrocatalítica tridimensional en el tratamiento de aguas residuales de pesticida de glifosato; Y la influencia de factores como la densidad de corriente, el espaciado de electrodos, el tiempo de electrólisis, la concentración inicial, se investigó el valor de pH y la dosificación del electrodo de partículas sobre su efecto de tratamiento. Los resultados experimentales mostraron que bajo las condiciones de concentración inicial de aguas residuales de 300mg · L ^ -1, tiempo de reacción de 90min, separación de electrodos de 4cm, valor de pH de 5, densidad de corriente de 31,5 mA · cm-2, y la dosis de electrodo de partícula de 3,08g · L ^ -1, la tasa de eliminación de COD de las aguas residuales fue de 83.48%. La tecnología de oxidación electrocalítica tridimensional mejora la eficiencia de transferencia de carga al reducir el espaciado de las partículas; La mejora de la eficiencia actual también mejora significativamente la eficiencia del tratamiento de las aguas residuales.
El Método de adsorción es ampliamente utilizado en el campo del tratamiento de aguas residuales debido a sus ventajas, como el diseño de un solo tubo y la no toxicidad. Durante décadas, muchas personas han utilizado diferentes materiales para adsorber y eliminar el glifosato de los ambientes acuáticos. La mayoría de los adsorbentes usan biochar, como el carbón activado, que tiene un bajo costo, alta aromaticidad y estructura porosa, lo que puede mejorar la eficiencia de eliminación. Además, los métodos de modificación química pueden modificar eficazmente las propiedades superficiales del biocarbón para lograr un mayor rendimiento de adsorción, como el uso de heces modificadas con tiourea para preparar biocarbón que aumenta la capacidad de adsorción aparente.
El Método de adsorción es un método de tratamiento alternativo eficaz para el glifosato, pero también tiene algunos inconvenientes, como la falta de selectividad del adsorbente para el glifosato. Por lo tanto, cuando hay muchos otros contaminantes en las aguas residuales y su concentración es mayor que la del glifosato, incluso si el glifosato tiene buena afinidad con ciertos adsorbentes, es difícil usar la adsorción como la principal tecnología de tratamiento. Solo cuando la concentración de otros contaminantes en las aguas residuales no es alta, pero la concentración de glifosato es alta, la adsorción es beneficiosa para eliminar el glifosato, Y se necesita más investigación para el tratamiento del residuo después de la adsorción.
El proceso RRP de adsorción de Haipu (utilización de recursos de aguas residuales) puede adsorber y enriquecer selectivamente los componentes efectivos en las aguas residuales de glifosato y lograr la recuperación y utilización de componentes efectivos a través del proceso de desorción. Las aguas residuales tratadas se pueden descargar para cumplir con el estándar a través del tratamiento bioquímico.
Jiangsu Haipu Functional Materials Co., Ltd. está comprometida con la investigación y la industrialización de adsorbentes de alto rendimiento y productos catalíticos. A través de años de investigación y desarrollo independientes, tenemos experiencia profesional líder en tecnología de intercambio iónico, tecnología de adsorción y tecnología híbrida de materiales nano inorgánicos. Hemos logrado una serie de productos de adsorción y catalíticos, que se han aplicado con éxito en los campos de protección ambiental y reciclaje de recursos. Haipu, con su serie desarrollada independientemente de adsorbentes de alto rendimiento y productos catalíticos como núcleo, combinada con tecnología de proceso independiente y abierto, se ha convertido en un proveedor de soluciones profesionales en los campos de la protección del medio ambiente y el reciclaje de fuentes.
Los materiales de adsorción especiales del núcleo del proceso de adsorción de Haipu pueden adsorber selectivamente el glifosato en aguas residuales, logrando una adsorción desorción eficiente y una completa del glifosato. El contenido de glifosato en las aguas residuales desorbadas se reduce considerablemente, y el glifosato se adsorbe y recupera, se devuelve al proceso de producción para su uso, logrando la utilización de recursos de las aguas residuales.
Cuando se usa el proceso de adsorción de Haipu para tratar las aguas residuales que contienen glifosato, las aguas residuales se filtran previamente para eliminar la materia suspendida y particulada, y luego ingresan a la torre de adsorción para su adsorción. El material de adsorción especial lleno en la torre de adsorción puede adsorber glifosato en las aguas residuales en la superficie del material. Después de la saturación de adsorción, se usa un agente de desorción específico para desorber el material de adsorción, lo que le permite regenerarse. Este proceso continúa en un ciclo continuo. El Flujo de proceso de tratamiento de adsorción de aguas residuales se muestra en la siguiente figura.
Figura 1 Diagrama de flujo de proceso
El PROCESO DE RRP de adsorción de Haipu (utilización de recursos de aguas residuales) puede eliminar de manera eficiente sustancias como el glifosato de las aguas residuales, con una alta tasa de eliminación. El agua adsorbida se puede tratar bioquímicamente para cumplir con el estándar o según las necesidades de la empresa;
El glifosato reciclable en aguas residuales puede mejorar la utilización de recursos y aumentar los beneficios económicos de las empresas;
Baja inversión en equipos, bajos costos operativos, tecnología avanzada y confiable, y sin contaminación secundaria;
Forma de componente modular, alto grado de automatización y operación simple.
En los métodos anteriores, el método de adsorción no daña la estructura del glifosato. Si la concentración de glifosato en las aguas residuales es alta, el método de adsorción se puede utilizar antes (o después) de otros procesos de tratamiento para reducir la concentración final de glifosato; tanto los métodos biológicos como los oxidativos pueden dañar las moléculas de glufosinato y producir subproductos durante el proceso de tratamiento, lo que puede afectar la eficiencia del tratamiento de la molécula de glufosinato. Por lo tanto, es necesario prestar atención a la vía de degradación del glifosato en el proceso de tratamiento biológico u oxidativo. La ventaja de estos procesos es que pueden oxidar el glifosato y la mayoría de sus subproductos. Para reducir los costos, es más razonable usar la adsorción para reducir primero la concentración de contaminación, y luego usar métodos biológicos o de oxidación para el tratamiento.
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