农药的分类、废水特点及处理综述

讯联左右 2024-03-28 02:09:56

农药的定义是指用于预防、消灭或控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。农药在现代农业中扮演着不可或缺的角色,旨在保护农作物免受病害、虫害和草害的影响,保障粮食和经济作物的产量和品质,支持农业生产。

农药按照不同的分类标准可以分为多种类型,以下列举几种常见的分类方式:

1.按用途分类:

杀虫剂:主要用于防治农业害虫,如鳞翅目、鞘翅目、双翅目等害虫。杀菌剂:用于防治植物病害,如真菌病、细菌病、病毒病等。除草剂:用于清除田间杂草,保护作物生长空间和养分。植物生长调节剂:调节植物生长发育,如矮壮素、赤霉素等。杀螨剂:专门针对螨类害虫的农药。杀线虫剂:防治土壤中的植物寄生线虫。杀鼠剂:针对农田和居住环境中的害鼠。

2.按化学结构分类:

有机磷类:如甲胺磷、马拉硫磷等,具有神经毒性,对害虫有良好的杀灭效果。氨基甲酸酯类:如克百威、西维因等,作用机理类似有机磷类。拟除虫菊酯类:如氯氰菊酯、溴氰菊酯等,对昆虫具有触杀和胃毒作用。硫代氨基甲酸酯类:如福美双、福美锌等,主要用于防治真菌病害。磺酰脲类:如甲磺隆、氟乐灵等,主要用作除草剂。除草剂还包括苯氧羧酸类、三嗪类、酰胺类、嘧啶类、脲类等。

3.按来源分类:

有机合成农药:通过化学合成途径生产的农药,如上述大多数农药。生物源农药:来源于生物或其代谢产物的农药,如微生物农药、植物源农药等。矿物源农药:由矿物原料提取或合成的农药,如硅酸盐、硫磺、铜制剂等。

4.按作用方式分类:

触杀剂:接触植物体或害虫体表即生效。内吸剂:能被植物吸收并在体内传导,对整个植株或害虫有效。熏蒸剂:在密闭条件下蒸发形成气体,通过扩散杀死害虫或病原菌。防治剂:主要作用于病原物孢子或病毒传播阶段,阻止病害发展。

合成农药废水的特点概括如下:

1.高毒性:由于农药生产过程中涉及多种有机化学物质,其中包括各种农药原药及其合成中间体,这些物质大多具有较强的生物毒性,废水中的残留农药和副产物对水生生物和人体健康构成潜在威胁。

2. 化学需氧量(COD)高:合成农药废水通常含有大量有机污染物,其COD值很高,反映了废水中的有机物含量高,需要大量氧气进行生物降解或化学氧化,若未经处理直接排放,将严重耗竭水体中的溶解氧,对水环境造成严重影响。

3. 毒性持久:部分农药的代谢产物和合成过程中产生的副产物具有持久性,不容易通过常规处理手段降解,属于持久性有机污染物(POPs),在环境中长期存在并累积。

4.生物难降解性:许多农药分子结构稳定,生物降解性差,普通的生物处理工艺难以有效去除,需要采用高级氧化或特殊生物处理技术。

5.盐分含量高:部分农药生产过程中会产生含盐废水,其盐分含量远高于普通废水,高盐分会影响生物处理过程,甚至导致微生物失活。

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6. pH值异常:合成农药废水的pH值可能过高或过低,对水体生态平衡和废水处理设备都有不利影响。

7.含有重金属离子:在农药生产过程中,可能引入重金属离子,如汞、镉、铅等,这些重金属离子毒性大,且在环境中不易降解,容易在食物链中累积。

8.成分复杂多样:由于农药种类繁多,每种农药的生产过程不尽相同,因此废水组成各异,给废水处理带来很大挑战。

有机合成农药废水因其含有高浓度的有机物、有毒有害物质、盐分及重金属等污染物,处理难度大且对环境影响严重。处理这类废水时,通常需要采用多元化的综合处理技术,以下是一些常见的处理方法:

1.预处理:

沉淀法:通过加入絮凝剂促使悬浮物和部分有机物凝聚,通过沉淀去除。气浮法:利用微小气泡携带有机物上浮,进行固液分离。酸碱中和:调节废水pH值至适宜范围,有利于后续处理和减少腐蚀。

2.物理化学处理:

吸附法:使用活性炭、沸石等吸附剂吸附废水中的有机物和重金属离子。膜分离技术:如超滤、纳滤、反渗透等,对废水进行分级处理和浓缩。高级氧化技术:如Fenton氧化、臭氧氧化、电化学氧化等,将难降解有机物转化为易降解的小分子物质。

3.生物处理:

活性污泥法:利用微生物降解废水中的有机物质,需预先通过预处理降低毒性,提高可生化性。厌氧生物处理:在缺氧环境下,利用厌氧微生物分解有机物,生成沼气。•生物强化技术:如生物活性炭法、微生物燃料电池等,提高生物处理系统的处理效率。

4.化学氧化还原:

化学沉淀法:通过加入特定药剂,使废水中的重金属离子形成不溶性沉淀物而去除。化学还原法:用于处理含有重金属和某些有机污染物的废水,通过还原剂将重金属离子还原为低价态,降低其毒性‘。

5.资源回收与固化处理:

蒸发结晶法:对高盐废水进行蒸发浓缩,回收有价值的盐类资源,浓缩液通过进一步处理达到排放标准或固化处理。

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固化/稳定化处理:对于含有高浓度重金属的废水残渣,可通过固化技术使其稳定并安全处置。

综合处理有机合成农药废水时,需要根据废水的具体成分和浓度设计合理的处理流程,并且注重废水处理的可持续性和经济性,力求最大限度地回收资源、减少二次污染和降低处理成本。同时,也要严格执行国家和地方的环保法规,确保处理后的废水达到排放标准。

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