CN103817147A - 一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法，涉及环境中重金属污染土壤的修复技术领域。本发明将废弃的食用菌渣或酒渣预处理后用浓度为0.5%的KCl溶液浸提，将浸提液过滤后制得淋洗液，然后用该淋洗液振荡淋洗农田镉污染土壤。本发明选用废弃物食用菌菌棒和酒渣作为淋洗材料，成本低、见效快、无二次污染、环保高效，实现了废弃物的资源再利用和镉污染土壤的修复，具有较强的可推广性。

Description

一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法

技术领域

本专利涉及环境中重金属污染土壤的修复技术领域，尤其涉及的是一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法。

背景技术

经济的快速增长产生了一系列环境问题，其中土壤重金属污染问题尤为严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、积累性、滞后性和长期性的特点，污染土壤中镉的毒性大，对人体健康产生巨大威胁，但去除率要求高，因而受到越来越多的重视。土壤是人类生存发展的根本，土壤中的镉容易被植物吸收积累，并迁移至水体进而严重影响环境质量和经济的可持续发展。因此，亟需寻找一种合理有效地清除修复土壤中重金属镉的方法。

重金属污染土壤的修复主要有两种途径，一种是将重金属固定在土壤中，另一种是将重金属从土壤中去除，使其含量降低达到国标要求。淋洗法是利用化学或生物淋洗剂增强重金属在土壤中的迁移性以达到去除土壤中重金属的目的，因其见效快、效果显著被广泛应用。目前用于重金属污染土壤修复的淋洗剂主要有酸，螯合剂和表面活性剂等。但它们大多可能会破坏土壤结构，存在成本高、二次污染较严重和效果不显著等问题。

因此，研究筛选可降解，高效环保，适用于低浓度重金属污染土壤的淋洗剂具有实用价值。

菌渣和酒渣（酒渣是烤酒后的废弃物）是工农业废弃物，来源丰富，成本低，且对污染土壤中镉的淋洗去除效果显著，无二次污染，具有较强的工程应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术在修复镉污染土壤中存在的不足，提供一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法。

本发明的技术方案如下：

一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法，包括以下步骤：

（1）淋洗液的制备

分别收集废弃物初步粉碎的食用菌渣和酒渣，晒干或放置于70-75℃烘箱中烘干至衡重，用万能粉碎机磨粉过1mm筛，制得粉末状的菌渣或酒渣；然后用浓度为0.5%的KCl溶液浸提9小时后过滤，分别获得菌渣或酒渣淋洗液；

（2）土壤的淋洗

将（1）所述菌渣和酒渣的氯化钾浸提液加入农田镉污染土壤中，然后用氢氧化钠溶液或稀盐酸调节其pH为4.0±0.1，振荡淋洗，最后离心分离，收集淋洗液上机测量。

所述的方法，所述菌渣或酒渣淋洗液的制备中，菌渣或酒渣在KCl溶液中的质量百分比浓度为0.5-5%。

所述的方法，所述淋洗液的pH为4.0±0.1。

所述的方法，农田镉污染土壤是镉浓度小于50mg/kg的水稻土；按1g水稻土:10mL菌渣或酒渣淋洗液的比例向土壤中添加淋洗液。

所述的方法，振荡淋洗的转速为200r/min，时间为1小时。

本发明选用废弃物菌渣和酒渣作为淋洗材料，成本低、见效快、无二次污染、环保高效，实现了废弃物的资源再利用和镉污染土壤的修复，具有较强的可推广性。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例

1.镉污染土壤淋洗液的制备

（1）菌渣和酒渣粉末的制备：

分别收集废弃物初步粉碎的食用菌渣和酒渣，晒干或放置于70-75℃烘箱中烘干至衡重，用万能粉碎机磨粉过1mm筛，制得粉末状的菌渣或酒渣。

（2）0.5%KCl溶液制备：每100mL蒸馏水中加入0.5236gKCl，共配置这样的0.5%KCl溶液9L，为浸提菌渣或酒渣及KCl对照做准备。

（3）0.5%KCl+0.5%菌渣/0.5%酒渣淋洗液制备：取上述制备好的浓度为0.5%的KCl溶液2L两份，按每100mL0.5%KCl溶液中加入0.5236g菌渣，浸提9小时后过滤，获得0.5%氯化钾+0.5%菌渣浸提液。用相同的方法获得0.5%氯化钾+0.5%酒渣浸提液。它们分别作为后面的两种土壤淋洗剂。

（4）0.5%KCl+5%菌渣/5%酒渣淋洗液制备：取上述制备好的浓度为0.5%的KCl溶液2L两份，按每100mL0.5%KCl溶液中加入5.236g菌渣/酒渣，浸提9小时后过滤，获得0.5%氯化钾+5.0%菌渣浸提液。用相同的方法获得0.5%氯化钾+5.0%酒渣浸提液。它们也分别作为后面的另两种土壤淋洗剂。

2.污染土壤的淋洗

将1所述的0.5%KCl溶液，0.5%KCl+0.5%菌渣/0.5%酒渣淋洗液，0.5%KCl+5%菌渣/5%酒渣淋洗液共5种分别加入到镉污染浓度为19.10mg/kg的30.00g水稻土中，再用氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液调节其pH至4.0±0.1。其中，淋洗液加入的比例为1g土:10mL淋洗液，振荡淋洗的时间为1小时，转速为200r/min。离心后取上清液在原子吸收分光光度计测镉含量。表1中镉淋洗去除率为3次重复的平均值。

表1菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除水稻土中镉的效率

处理	镉去除率（%）
		0.5%KCl+0.5%菌渣淋洗液	42.81
0.5%KCl+5%菌渣淋洗液	74.61
		0.5%KCl+0.5%酒渣淋洗液	41.23
0.5%KCl+5%酒渣淋洗液	63.96
		0.5%KCl溶液	45.27

由表1可见，菌渣的淋洗效率明显高于酒渣，0.5%KCl+5%菌渣淋洗液在菌渣浓度为5%，KCl浓度为0.5%，淋洗时间为1小时，土液比1:10g/mLKCl溶液时对去除土壤中镉的效率在本实施例条件下能达到74.61%。0.5%KCl+5%酒渣淋洗液在相同条件下对去除土壤中镉的效率为63.96%。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用菌渣或酒渣的氯化钾浸提液淋洗去除污染土壤中镉的方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）淋洗液的制备

分别收集废弃物初步粉碎的食用菌渣和酒渣，晒干或放置于70-75℃烘箱中烘干至衡重，用万能粉碎机磨粉过1mm筛，制得粉末状的菌渣或酒渣；然后用浓度为0.5%的KCl溶液浸提9小时后过滤，分别获得菌渣或酒渣淋洗液；

（2）土壤的淋洗

将（1）所述菌渣和酒渣的氯化钾浸提液加入农田镉污染土壤中，然后用氢氧化钠溶液或稀盐酸调节其pH为4.0±0.1，振荡淋洗，最后离心分离，收集淋洗液上机测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述菌渣或酒渣淋洗液的制备中，菌渣或酒渣在KCl溶液中的质量百分比浓度为0.5-5%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述淋洗液的pH为4.0±0.1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，农田镉污染土壤是镉浓度小于50mg/kg的水稻土；按1g水稻土:10mL菌渣或酒渣淋洗液的比例向土壤中添加淋洗液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，振荡淋洗的转速为200r/min，时间为1小时。