CN102433126A

CN102433126A - 一种修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂及其修复方法

Info

Publication number: CN102433126A
Application number: CN2011102616457A
Authority: CN
Inventors: 周文军; 王学浩
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明公开了一种修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂及其修复方法。淋洗剂为天然植物无患子果实的提取物；具体提取方法为：将天然植物无患子果实用75%乙醇水溶液超声提取30分钟、提取液经活性炭脱色、浓缩、真空干燥即得。修复方法的步骤如下：1）加入固液比为1克∶10～20ml多环芳烃污染土壤和天然淋洗剂，室温下振荡12～24小时，分离土壤和上清液；2）加入固液比为0.02g/10～20ml的有机膨润土和上清液，室温下振荡6～12小时，离心分离，上清液即为回收的天然淋洗剂。本发明所用的天然淋洗剂来源广、获取易、修复效率高，且为生物可降解物质、环境友好、无二次污染，从而降低了污染土壤淋洗修复后淋洗剂的环境风险；淋洗剂的循环使用，降低了修复成本。

Description

一种修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂及其修复方法

技术领域

本发明属于环境保护中的土壤污染治理领域，具体涉及一种修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂及其修复方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存的自然资源之一。但随着工农业生产的发展，进入土壤中的污染物日益增多。多环芳烃作为污染土壤中具有代表性的一类较难去除的疏水性有机污染物，广泛存在于土壤环境中。由于其具有“致癌、致畸、致突变”的效应，且脂溶性强，在土壤中比较稳定而难以分解，很难通过淋溶、植物吸收或微生物降解而被去除，因此多环芳烃成为土壤有机污染修复的难点之一。

目前，多环芳烃污染土壤的修复主要有物理修复、化学修复、生物修复等方式。化学修复方法具有修复效果好、彻底等优点，尤其适用于重度污染土壤的治理。土壤淋洗技术是化学修复方法的重要技术手段之一，通常利用淋洗剂对土壤中污染物的增溶、增流作用达到去除污染物的目的，淋洗剂的选择是污染土壤淋洗修复技术的关键。目前通常使用传统的化学合成表面活性剂做为淋洗剂来修复多环芳烃等有机污染土壤，但化学合成表面活性剂在应用中存在一定的局限性，会在土壤中吸附、较难生物降解、在环境中滞留时间长，会带来土壤和地下水的二次污染。

生物表面活性剂由于其良好的增溶作用、易降解、无二次污染等优点，可降低淋洗剂在土壤中的残留和生态风险，是一种理想的污染土壤淋洗剂。研究表明，许多天然植物中均含具有表面活性的物质，如无患子、皂树等。其中无患子也叫肥皂树或洗手果，在我国淮河以南各省及台湾省均有大量分布。无患子果实的假种皮中富含表面活性物质，具有良好的起泡性和去污性能，已作为天然活性物质用于洗发香波及各种洁肤护肤化妆品中，未见用于淋洗修复多环芳烃污染土壤的报道。

针对目前多环芳烃污染土壤淋洗修复技术中淋洗剂的环境风险等问题，本发明提供了一种环境友好的、无二次污染的天然淋洗剂及其修复方法用于修复多环芳烃污染土壤。

发明内容

本发明的目的是针对多环芳烃污染土壤淋洗修复技术中化学合成表面活性剂的环境风险等问题，提供一种修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂及其修复方法，以降低污染土壤淋洗修复技术中淋洗剂的环境风险，避免对土壤及地下水的二次污染，同时通过淋洗剂的循环利用以降低修复成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂为天然植物无患子果实的提取物；提取方法为：将天然植物无患子果实用75%乙醇水溶液超声提取30分钟、提取液经活性炭脱色、浓缩、真空干燥即得。

多环芳烃污染土壤的修复方法它的步骤如下：

1）加入固液比为1克:10～20ml多环芳烃污染土壤和天然淋洗剂，室温下振荡12～24小时，分离土壤和上清液；

2）加入固液比为0.02g:10～20ml的有机膨润土和上清液，室温下振荡6～12小时，离心分离有机膨润土和上清液，上清液即为回收的天然淋洗剂，待二次循环洗脱使用。

所述的步骤2）中的有机膨润土为：十六烷基三甲基溴化铵制备的阳离子有机膨润土,阳离子交换量为1.0CEC。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1) 修复效果好，一次修复效率达85%；(2) 天然淋洗剂为植物无患子果实的提取物，无患子果实来源广、产量大、获取易、提取方法简单、成本低；(3) 天然淋洗剂为可生物降解物质且在土壤中残留少，从而降低了淋洗修复技术的环境风险；(4) 天然淋洗剂可循环利用，降低了污染土壤的修复成本。

具体实施方式

实施例1：

取烘干后粉碎成60目的无患子果实假种皮100g，加入75%的乙醇水溶液600ml，超声提取30分钟，固液过滤分离；固体残渣中再次加入75%的乙醇水溶液400ml，超声提取30分钟，固液过滤分离；合并提取液直接过活性炭（300g）脱色；流出液经减压蒸馏后真空干燥，得36g灰白色粉末,溶于水即为天然淋洗剂。

实施例2：

多环芳烃污染土壤中菲和芘的含量为178.0mg/kg和108mg/kg。称取1g多环芳烃污染土壤置于离心管中，分别加入10ml浓度为0.5%、1%、2%的天然淋洗剂，室温下振荡12小时，离心分离土壤和上清液，测定土壤中菲和芘的含量，计算一次洗脱效率；向分离后的上清液中加入0.02克有机膨润土，室温下振荡6小时，离心分离有机膨润土和上清液，上清液即为回收的天然淋洗剂，待二次循环洗脱用；将回收后的天然淋洗剂重新加入到1g多环芳烃污染土壤中，室温下振荡12小时，离心分离土壤和上清液，测定上清液中菲和芘的含量，计算二次循环洗脱效率。当天然淋洗剂浓度为2%时，对多环芳烃污染土壤中菲和芘的一次洗脱效率即达到最大值，分别为90.1%和88.2%，二次循环洗脱效率分别为70.6%和68.2%。

实施例3：

多环芳烃污染土壤中菲和芘的含量为178.0mg/kg和108mg/kg。称取1g多环芳烃污染土壤置于离心管中，分别加入20ml浓度为0.5%、1%、2%的天然淋洗剂，室温下振荡24小时，离心分离土壤和上清液，测定土壤中菲和芘的含量，计算一次洗脱效率；向分离后的上清液中加入0.02克有机膨润土，室温下振荡12小时，离心分离有机膨润土和上清液，上清液即为回收的天然淋洗剂，待二次循环洗脱用；将回收后的天然淋洗剂重新加入到1g多环芳烃污染土壤中，室温下振荡24小时，离心分离土壤和上清液，测定上清液中菲和芘的含量，计算二次循环洗脱效率。当天然淋洗剂浓度为1%时，对多环芳烃污染土壤中菲和芘的一次洗脱效率即达到最大值，分别为91.4%和88.9%，二次循环洗脱效率分别为72.4%和68.9%。

Claims

1.一种修复多环芳烃污染土壤的天然淋洗剂，其特征在于为天然植物无患子果实的提取物；提取方法为：将天然植物无患子果实用75%乙醇水溶液超声提取30分钟、提取液经活性炭脱色、浓缩、真空干燥即得。

2.一种使用如权利要求1所述的天然淋洗剂的多环芳烃污染土壤的修复方法，其特征在于它的步骤如下：

2）加入固液比为0.02g/10～20ml的有机膨润土和上清液，室温下振荡6～12小时，离心分离有机膨润土和上清液，上清液即为回收的天然淋洗剂，待二次循环洗脱使用。

3.根据权利要求2所述的一种多环芳烃污染土壤的修复方法，其特征在于所述的步骤2）中的有机膨润土为：十六烷基三甲基溴化铵制备的阳离子有机膨润土。