CN105419808A

CN105419808A - 一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法

Info

Publication number: CN105419808A
Application number: CN201510791738.9A
Authority: CN
Inventors: 张伦梁; 田媛; 蒋玮; 乔瑞平
Original assignee: Bo Tian Environmental Planning And Design Institute (beijing) Co Ltd; Poten Environment Group Co Ltd
Current assignee: Bo Chuan environmental rehabilitation (Beijing) Co., Ltd.
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-03-23

Abstract

本发明实施例公开了一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法，淋洗剂由主剂和辅剂组成；基于淋洗剂的总体积，主剂的体积分数为65％～85％，辅剂的体积分数为15％～35％；主剂为溶质选自EDDS、酒石酸和柠檬酸中的至少一种的水溶液；辅剂为溶质选自茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂中的至少一种的水溶液；其中，EDDS在主剂中的浓度为0.06～0.15mol/L；酒石酸在主剂中的浓度为0.3～1.5mol/L；柠檬酸在主剂中的浓度为0.5～1.5mol/L；茶皂素在辅剂中的质量分数为3％～8％；皂角苷在辅剂中的质量分数为3％～8％；鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为3％～8％。本发明的淋洗剂几乎无毒性，易于生物降解，不会对土壤造成二次污染。

Description

一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法。

背景技术

重金属污染主要指由密度在5.0以上的汞、镉、铅、铬、金属砷、铜、钴、镍、锡、钒等金属所造成的环境污染，其中，以土壤污染尤其严重。

例如，我国镉污染土壤已达到1.3万公顷，涉及11个省市的25个地区。部分地区土壤重金属污染已相当严重，甚至发生了大量的“镉米”污染事件。如有20多年灌溉历史的沈阳张士灌区被污染的耕地多达25hm²，土壤含镉量在5-7mg/kg之间，稻米的含镉浓度高达0.44-0.86mg·kg^-1，最高达3.7mg·kg^-1，远远超过了国家食品卫生标准。镉会破坏与人体呼吸和消化过程有关的各种碳酸酶，脱氢酶以及磷酸酶。镉中毒引起的痛病发病缓慢，潜伏期为2-8年，而镉在体内的生物半减期为16-33年，经长期蓄积达到一定程度才发病，发病后无特效疗法，死亡率很高。同时，我国是铅生产大国和消费大国，但是我国的炼铅企业普遍存在生产技术落后，设备现代化程度低的问题，造成土壤中铅污染也比较严重。铅主要通过呼吸和食物链的方式进入人体，在人体中积累过量后能造成铅中毒，铅对人体危害较大，其主要症状有贫血、肠绞痛和肌肉瘫痪等，尤其是对婴幼儿的神经、认知和记忆等脑功能造成严重破坏。

由于重金属不能被微生物降解，只能发生各种形态之间的相互转化，所以，重金属污染的消除往往更为困难。目前，治理土壤重金属污染的技术主要有植物修复技术和土壤化学淋洗修复技术。利用植物修复技术治理污染土壤时，对于污染较为严重的土壤通常需要先降低重金属的浓度和毒性，否则植物在这样的土壤上不能存活。而以分离为目的的土壤化学淋洗修复技术，可快速将污染物从土壤中移除，短时间内完成高浓度重金属污染土壤的治理，而且治理费用相对较低廉，已成为重金属污染土壤快速修复技术研究的热点和发展方向之一。但是目前研究中所采用的淋洗剂都具有一定的局限性。如专利CN102500612A利用二乙胺四乙酸纳(Na₂EDTA)溶液作为淋洗剂淋洗重金属污染土壤，有效去除土壤中的镉和铅，并利用Na₂S·9H₂O来沉淀滤液中的重金属，使Na₂EDTA重新得到释放，从而使淋洗剂循环使用，降低了淋洗成本，但Na₂EDTA生物降解性较差，会造成土壤的二次污染。

发明内容

本发明实施例公开了一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法，用于解决去除土壤重金属污染的淋洗剂难降解，会对土壤造成二次污染的问题。技术方案如下：

一种修复重金属污染土壤的淋洗剂，其特征在于，所述淋洗剂由主剂和辅剂组成；基于所述淋洗剂的总体积，所述主剂的体积分数为65％～85％，所述辅剂的体积分数为15％～35％；

所述主剂为溶质选自乙二胺二琥珀酸、酒石酸和柠檬酸中的至少一种的水溶液；所述辅剂为溶质选自茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂中的至少一种的水溶液；

其中，在所述主剂含有乙二胺二琥珀酸的情况下，所述乙二胺二琥珀酸在主剂中的浓度为0.06～0.15mol/L；在所述主剂含有酒石酸的情况下，所述酒石酸在主剂中的浓度为0.3～1.5mol/L；在所述主剂含有柠檬酸的情况下，所述柠檬酸在主剂中的浓度为0.5～1.5mol/L；在所述辅剂含有茶皂素的情况下，所述茶皂素在辅剂中的质量分数为3％～8％；在所述辅剂含有皂角苷的情况下，所述皂角苷在辅剂中的质量分数为3％～8％；在所述辅剂含有鼠李糖脂的情况下，所述鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为3％～8％。

在本发明的一种优选实施方式中，所述重金属为镉和/或铅。

在本发明的一种更为优选实施方式中，基于所述淋洗剂的总体积，所述主剂的体积分数为75％～85％，所述辅剂的体积分数为15％～25％。

在本发明的一种更为优选实施方式中，在所述主剂含有酒石酸的情况下，所述酒石酸在主剂中的浓度为1～1.5mol/L；在所述主剂含有柠檬酸的情况下，所述柠檬酸在主剂中的浓度为1～1.5mol/L。

在本发明的一种更为优选实施方式中，在所述辅剂含有茶皂素的情况下，所述茶皂素在辅剂中的质量分数为4％～6％；在所述辅剂含有皂角苷的情况下，所述皂角苷在辅剂中的质量分数为4％～6％；在所述辅剂含有鼠李糖脂的情况下，所述鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为4％～6％。

本发明还公开了一种应用上述淋洗剂修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，包括：

将所述淋洗剂与重金属污染土壤按5:1～20:1mL/g进行混合，反应2h～10h后，固液分离处理，分别收集修复后的土壤和废液。

在本发明的一种优选实施方式中，将所述淋洗剂与重金属污染土壤按7:1～12:1mL/g进行混合。

在本发明的一种更为优选实施方式中，所述重金属污染土壤的粒径小于5mm。

在本发明的一种更为优选实施方式中，还包括向所述废液中加入碱或碱液将其pH值调至10～13，再向其中加入氯化铁，固液分离处理，分离得到的液体即为可再次使用的淋洗剂；所述氯化铁的加入量为所述重金属质量的10至20倍。

需要说明的是，本领域的技术人员可以根据实际需要来确定絮凝反应的反应时间，本发明在此不作具体限定，反应时间可以为15～60min。

在本发明的一种更为优选实施方式中，所述碱为氧化钙或氢氧化钙；所述碱液为氢氧化钙浑浊液。

本发明公开的一种修复重金属污染土壤的淋洗剂，可促进土壤中重金属的解吸增溶，其主剂中的乙二胺二琥珀酸(EDDS)、酒石酸和柠檬酸可螯合重金属离子；其辅剂中的茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂吸附在土壤颗粒表面，促进重金属溶解于淋洗剂中，并且与主剂共同作用，降低重金属离子在液相中的活性，从而将重金属从土壤中去除掉。该淋洗剂的各组分几乎无毒性，易于生物降解，不会对土壤造成二次污染。

具体实施方式

本发明的技术方案：一种修复重金属污染土壤的淋洗剂，所述淋洗剂由主剂和辅剂组成；基于所述淋洗剂的总体积，所述主剂的体积分数为65％～85％，所述辅剂的体积分数为15％～35％；所述主剂为溶质选自乙二胺二琥珀酸、酒石酸和柠檬酸中的至少一种的水溶液；所述辅剂为溶质选自茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂中的至少一种的水溶液；其中，在所述主剂含有乙二胺二琥珀酸的情况下，所述乙二胺二琥珀酸在主剂中的浓度为0.06～0.15mol/L；在所述主剂含有酒石酸的情况下，所述酒石酸在主剂中的浓度为0.3～1.5mol/L；在所述主剂含有柠檬酸的情况下，所述柠檬酸在主剂中的浓度为0.5～1.5mol/L；在所述辅剂含有茶皂素的情况下，所述茶皂素在辅剂中的质量分数为3％～8％；在所述辅剂含有皂角苷的情况下，所述皂角苷在辅剂中的质量分数为3％～8％；在所述辅剂含有鼠李糖脂的情况下，所述鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为3％～8％。

需要说明的是，本发明的技术方案所使用的淋洗剂的主剂中，EDDS的含量很低，每升淋洗剂中最多含有0.15mol，并且EDDS对土壤中的微生物影响较小，毒性很低，易被生物降解；酒石酸和柠檬酸均属于天然螯合剂，呈较温和弱酸性，易被生物降解，不会对土壤造成二次污染。本发明的技术方案所使用的淋洗剂的辅剂中，鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂。在土壤、水体和植物中都自然存在。鼠李糖脂可显著降低水的表面张力，具有生物可降解性强，环境友好等优点。茶皂素是一种天然表面活性剂，是由7种配基、4种凸糖体和2种有机羧酸组成的齐墩果烷型五环三萜类皂苷化合物。茶皂素可自动降解，无毒害，不会造成土壤二次污染。皂角苷是能形成水溶液或胶体溶液并能形成肥皂状泡沫的植物糖苷统称。皂角苷易被生物降解。皂角苷作为生物表面活性剂也没有毒性，也容易被生物降解，不会对周围环境造成影响。可见，本发明的技术方案所使用的淋洗剂各组分几乎无毒性，易于生物降解，不会对土壤造成二次污染。

需要进一步说明的是，本发明所使用的淋洗剂的各组分乙二胺二琥珀酸、酒石酸、柠檬酸、茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂的来源没有要求。当淋洗剂的各组分以上述的种类和浓度范围组合时，淋洗剂的pH值为4.5～6.5。

在本发明的淋洗剂可用于去除土壤中的各种重金属，如汞、镉、铅、铬、金属砷、铜、钴、镍、锡、钒等金属，尤其对土壤中的镉和/或铅去除效果显著。

在本发明的技术方案中，优选地，基于所述淋洗剂的总体积，所述主剂的体积分数为75％～85％，所述辅剂的体积分数为15％～25％。当淋洗剂的主剂和辅剂按此体积分数配比时，对土壤中的重金属去除率更高，尤其是对镉和/或铅的去除率更高。

在本发明的技术方案中，在所述主剂含有酒石酸的情况下，酒石酸在主剂中的浓度为0.3～1.5mol/L范围内，酒石酸的浓度越高，土壤中的重金属去除率越高。为了将土壤中绝大部分重金属去除掉，所述酒石酸在主剂中的浓度可以为1～1.5mol/L。在所述主剂含有柠檬酸的情况下，柠檬酸在主剂中的浓度为0.5～1.5mol/L范围内，为了将土壤中绝大部分重金属去除掉，所述柠檬酸在主剂中的浓度可以为1～1.5mol/L。

在本发明的技术方案中，在所述辅剂含有茶皂素的情况下，所述茶皂素在辅剂中的质量分数为3％～8％，优选地，所述茶皂素在辅剂中的质量分数为4％～6％。在所述辅剂含有皂角苷的情况下，所述皂角苷在辅剂中的质量分数为3％～8％，优选地，所述皂角苷在辅剂中的质量分数为4％～6％。在所述辅剂含有鼠李糖脂的情况下，所述鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为3％～8％，优选地，所述鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为4％～6％。优选的参数，更利于去除土壤中的重金属。

本发明的技术方案还包括一种应用上述淋洗剂修复重金属污染土壤的方法，包括：

需要说明的是，本发明所说的将所述淋洗剂与重金属污染土壤按5:1～20:1mL/g进行混合，即为将所述淋洗剂与重金属污染土壤按(5～20)mL：1g进行混合，也就是说淋洗剂的体积与重金属的质量之比为(5～20)mL：1g。

本发明公开的应用上述淋洗剂修复重金属污染土壤的方法，对土壤中重金属的去除率在80％以上，且操作简单，高效，适合修复重金属污染土壤的大面积推广应用。

本领域技术人员可将修复后的土壤进行水洗多次，通常为2次，以进一步去除残留在土壤中的淋洗剂。

在本发明公开的修复重金属污染土壤的方法中，优选将所述淋洗剂与重金属污染土壤按7:1～12:1mL/g进行混合。不但节省试剂成本，而且对土壤中重金属的去除率也在80％以上。

在本发明公开的修复重金属污染土壤的方法中，优选将重金属污染土壤进行粉碎，使重金属污染土壤的粒径小于5mm，有利于土壤中的重金属与淋洗剂的各组分充分反应，更有利于去除土壤中的重金属。在实际应用中，为了节省成本，适合大规模生产应用，对于处理过重金属污染土壤的废液，即使用过的淋洗剂，可多次循环使用。具体为：向所述废液中加入碱或碱液将其pH值调至10～13，再向其中加入氯化铁，固液分离处理，分离得到的液体即为可再次使用的淋洗剂；所述氯化铁的加入量为所述重金属质量的10至20倍。本领域技术人员可根据淋洗剂中各组分的浓度和土壤中重金属的大致含量，来判断淋洗剂可循环使用的次数。在调节废液的pH值时，为了减低修复重金属污染土壤的成本，通常选用碱为氧化钙或氢氧化钙，碱液为氢氧化钙浑浊液来调节处理过重金属污染土壤的废液的pH值。

本发明的技术方案中所说的固液分离处理可以为离心分离或过滤等，本领域技术人员可以根据实际情况选择固液分离处理的方式方法，本发明在此不作具体限定。

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

仪器和试剂

原子吸收分光光度计品牌：ThermoFisher型号：ICE3000生产厂家：赛默飞世尔科技公司(ThermoFisherScientific)。

实施例所用到的试剂均市售可得。

实施例1

称取5.00g含镉32mg·kg^-1的污染土壤，过50目筛，加入50mLpH值为5的淋洗剂。淋洗剂中，主剂的体积分数为70％，辅剂的体积分数为30％；主剂为含有0.07mol·L^-1EDDS和0.4mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂为质量分数4％茶皂素的水溶液。在室温下振荡反应8h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后废液，固体沉淀即为修复后的土壤。取上清液。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子稀释为淋洗剂体积(即50mL)的5倍，用火焰原子吸收分光光度法测定其镉元素的浓度为0.545mg·L^-1。经计算，土壤中镉的去除率为85.2％。

向最终的废液中加入Ca(OH)₂浑浊液调节pH值为10，在向其中加入0.032gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法测定再次使用的淋洗剂中镉元素的浓度为0.498mg·L^-1。经计算最终的废液中镉的去除率为91.3％。

实施例2

称取3.00g含铅728mg·kg^-1的污染土壤，过100目筛，加入45mLpH值为4.5的淋洗剂。淋洗剂中，主剂的体积分数为80％，辅剂的体积分数为20％；主剂为0.6mol·L^-1柠檬酸水溶液，辅剂为含有质量分数3％皂角苷和质量分数4％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应8h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子水稀释为淋洗剂体积的30倍，用火焰原子吸收分光光度法测定其铅元素的浓度为1.278mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为79％。

向最终的废液中加入Ca(OH)₂浑浊液调节pH值为12，在向其中加入0.033gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为1.167mg·L^-1。经计算最终的废液中铅的去除率为91.3％。

实施例3

称取3.00g含铅1031mg·kg^-1、镉51mg·kg^-1的污染土壤，过150目筛，加入15mLpH值为6的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为85％，辅剂的体积分数为15％；主剂为含有0.8mol·L^-1柠檬酸和0.7mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数7％茶皂素和质量分数3％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应8h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的80倍和20倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为2.168mg·L^-1，镉元素的浓度为0.423mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为84.1％，镉的去除率为83％。

向最终的废液中加入Ca(OH)₂浑浊液调节pH值为12，在向其中加入0.035gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为1.997)mg·L^-1，镉元素的浓度为0.395mg·L^-1。经计算最终的废液中铅的去除率为92.1％，废液中镉的去除率为93.4％。

实施例4

称取3.00g含铅1208mg·kg^-1、镉63mg·kg^-1的污染土壤，过150目筛，加入21mLpH值为5.5的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为65％，辅剂的体积分数为35％；主剂为含有0.15mol·L^-1乙二胺二琥珀酸和1.5mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数8％皂角苷和质量分数7％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应6h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的50倍和10倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为2.806mg·L^-1，镉元素的浓度为0.713mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为81.3％，镉的去除率为79.2％。

向最终的废液中加入Ca(OH)₂浑浊液调节pH值为12，在向其中加入0.041gFeCl₃，振荡反应30min，(5000)r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为2.623mg·L^-1，镉元素的浓度为0.658mg·L^-1。经计算最终的废液中铅的去除率为93.5％，废液中镉的去除率为92.3％。

实施例5

称取3.00g含铅1117mg·kg^-1、镉84mg·kg^-1的污染土壤，过150目筛，加入60mLpH值为6的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为75％，辅剂的体积分数为25％；主剂为含有1mol·L^-1柠檬酸和1mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数5％茶皂素和质量分数8％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应8h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的20倍和5倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为2.427mg·L^-1，镉元素的浓度为0.66mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为86.9％，镉的去除率为78.6％。

向最终的废液中加入CaO调节pH值为10，在向其中加入0.052gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为2.242mg·L^-1，镉元素的浓度为0.616mg·L^-1。经计算最终的废液中铅的去除率为92.4％，废液中镉的去除率为93.3％。

实施例6

称取3.00g含铅902mg·kg^-1、镉77mg·kg^-1的污染土壤，过150目筛，加入60mLpH值为6的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为80％，辅剂的体积分数为20％；主剂为含有0.10mol·L^-1乙二胺二琥珀酸、1mol·L^-1柠檬酸和1mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数5％茶皂素、质量分数4％皂角苷和质量分数8％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应2h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。将淋洗后的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的20倍和5倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为1.97mg·L^-1，镉元素的浓度为0.625mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为87.4％，镉的去除率为81.2％。

向淋洗后的废液中加入Ca(OH)₂调节pH值为10，在向其中加入0.054gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为1.844mg·L^-1，镉元素的浓度为0.59mg·L^-1。经计算淋洗后的废液中铅的去除率为93.6％，淋洗后的废液中镉的去除率为94.3％。

实施例7

称取3.00g含铅1420mg·kg^-1、镉53mg·kg^-1的污染土壤，过100目筛，加入36mLpH值为4.5的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为75％，辅剂的体积分数为25％；主剂为含有0.08mol·L^-1乙二胺二琥珀酸、0.3mol·L^-1柠檬酸和0.5mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数3％茶皂素、质量分数4％皂角苷和质量分数3％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应10h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的40倍和10倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为2.579mg·L^-1，镉元素的浓度为0.442mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为87.2％，镉的去除率为81.3％。

向最终的废液中加入CaO调节pH值为11，在向其中加入(0.036)gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为2.456mg·L^-1，镉元素的浓度为0.403mg·L^-1。经计算最终的废液中铅的去除率为95.2％，废液中镉的去除率为91.3％。

实施例8

称取3.00g含铅(1024)mg·kg^-1、镉(81)mg·kg^-1的污染土壤，过100目筛，加入(45)mLpH值为(5.5)的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为70％，辅剂的体积分数为30％；主剂为含有0.06mol·L^-1乙二胺二琥珀酸、0.5mol·L^-1柠檬酸和1.2mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数6％茶皂素、质量分数4％皂角苷和质量分数3％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应2h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。固体沉淀用去离子水水洗后过滤，重复两次。合并上清液与两次水洗后的去离子水，即为最终的废液。将最终的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的30倍和6倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为0.74mg·L^-1，镉元素的浓度为2.018mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为88.7％，镉的去除率为82.3％。

向最终的废液中加入NaOH调节pH值为13，在向其中加入(0.031)gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为1.883mg·L^-1，镉元素的浓度为0.682mg·L^-1。经计算最终的废液中铅的去除率为93.3％，废液中镉的去除率为92.1％。

实施例9

称取3.00g含铅889mg·kg^-1、镉(92)mg·kg^-1的污染土壤，过100目筛，加入30mLpH值为5的淋洗剂，淋洗剂中，主剂的体积分数为85％，辅剂的体积分数为15％；主剂为含有0.12mol·L^-1乙二胺二琥珀酸、0.7mol·L^-1柠檬酸和0.8mol·L^-1酒石酸的水溶液，辅剂含有质量分数6％茶皂素、质量分数5％皂角苷和质量分数5％鼠李糖脂的水溶液。在室温下振荡反应5h后，5000r/min离心15min，上清液即为淋洗后的废液，固体沉淀即为修复后的土壤。将淋洗后的废液用去离子水分别稀释为淋洗剂体积的40倍和10倍，用火焰原子吸收分光光度法测定分别测定铅元素的浓度为1.86mg·L^-1，镉元素的浓度为0.749mg·L^-1。经计算，土壤中铅的去除率为83.7％，镉的去除率为81.4％。

向淋洗后的废液中加入NaOH调节pH值为13，在向其中加入0.025gFeCl₃，振荡反应30min，5000r/min离心15min，收集上清液，即为再次使用的淋洗剂。用火焰原子吸收分光光度法分别测定再次使用的淋洗剂中铅元素的浓度为1.75mg·L^-1，镉元素的浓度为0.691mg·L^-1。经计算淋洗后的废液中铅的去除率为94.3％，废液中镉的去除率为92.3％。

从上述实施例可以看出，本发明公开的一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法，不但操作简单，而且对土壤中的重金属去除效果好，尤其是铅和/或镉去除率在80％以上，适合大面积推广应用。

以上对本发明所提供的一种修复重金属污染土壤的淋洗剂及其应用方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其中心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护。

Claims

1.一种修复重金属污染土壤的淋洗剂，其特征在于，所述淋洗剂由主剂和辅剂组成；基于所述淋洗剂的总体积，所述主剂的体积分数为65％～85％，所述辅剂的体积分数为15％～35％；

2.如权利要求1所述的淋洗剂，其特征在于，所述重金属为镉和/或铅。

3.如权利要求1或2所述的淋洗剂，其特征在于，基于所述淋洗剂的总体积，所述主剂的体积分数为75％～85％，所述辅剂的体积分数为15％～25％。

4.如权利要求3所述的淋洗剂，其特征在于，在所述主剂含有酒石酸的情况下，所述酒石酸在主剂中的浓度为1～1.5mol/L；在所述主剂含有柠檬酸的情况下，所述柠檬酸在主剂中的浓度为1～1.5mol/L。

5.如权利要求3所述的淋洗剂，其特征在于，在所述辅剂含有茶皂素的情况下，所述茶皂素在辅剂中的质量分数为4％～6％；在所述辅剂含有皂角苷的情况下，所述皂角苷在辅剂中的质量分数为4％～6％；在所述辅剂含有鼠李糖脂的情况下，所述鼠李糖脂在辅剂中的质量分数为4％～6％。

6.一种应用如权利要求1至5任一项所述的淋洗剂修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的修复方法，其特征在于，将所述淋洗剂与重金属污染土壤按7:1～12:1mL/g进行混合。

8.如权利要求6或7所述的修复方法，其特征在于，所述重金属污染土壤的粒径小于5mm。

9.如权利要求8所述的修复方法，其特征在于，还包括向所述废液中加入碱或碱液将其pH值调至10～13，再向其中加入氯化铁，固液分离处理，分离得到的液体即为可再次使用的淋洗剂；所述氯化铁的加入量为所述重金属质量的10至20倍。

10.如权利要求9所述的修复方法，其特征在于，所述碱为氧化钙或氢氧化钙；所述碱液为氢氧化钙浑浊液。