CN105540637A - 一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种操作简单，无污染，耗时短、成本低、效益高的受重金属污染河道底泥淋洗方法，用于治理重金属Cu,Cd,Pb和Cr等污染的河道底泥。本发明淋洗方法不仅可以有效去除重金属，而且不会带来底泥的二次污染。本发明提供的淋洗重金属污染的河道底泥的方法，具有这样的特征，包括以下步骤：a.将从河底取来的底泥清理干净，风干后磨成颗粒；b.取底泥颗粒于锥形瓶中；c.加入鼠李糖脂溶液，得混合物I；d.将混合物I在一定温度下振荡一段时间，得混合物II；e.待混合物II自然沉淀，将混合物II与淋洗液分离，混合物II即为处理后的底泥，其中，鼠李糖脂溶液体积(mL)：底泥重量(g)＝10(mL):1(g)，一定温度为20～30℃，一段时间为3～5h。

Description

一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法
技术领域
本发明涉及环境保护中的河道污染治理领域，具体涉及一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法。
背景技术
水体环境中的污染物总量蓄积到一定程度会通过沉淀、吸附、生物吸收等多种途径最终沉积于水体底部的底泥中。因此底泥沉积物可以看作是水体环境各种污染物质的最终储存场所。而重金属等污染物通过工业废水排放进入水体，最终蓄积到底泥，对水体生态系统构成威胁，同时使得疏浚底泥利用价值降低。作为固体废物，由于受重金属污染的底泥引发的生态负效应、农产品安全、人体健康和绿色贸易壁垒等问题已引起广泛关注。
底泥中的重金属含量过高会抑制藻类和植物的生长。不仅如此，重金属还将影响到水生动物生长发育、生理代谢和遗传表达。底泥中的重金属还会对人体健康造成危害：一种途径是底泥中重金属释放到水体被人直接饮用而损害人体健康；另一种途径是重金属进入农产品和水产品，通过食物链被人体吸收，对人体健康造成威胁。进入人体的重金属能抑制人体细胞酶的活性，使细胞质中毒，从而伤害神经组织，还可以导致直接的组织中毒，损害人体解毒器官—肝脏，肾脏等组织。
中国专利CN104386889A公开了一种利用酸化、氧化处理，然后添加络合剂(六偏磷酸钠)和表面活性剂(聚乙烯磺酸钠)后，使用超声波进行去除河流底泥中含Cr、As、Hg重金属的技术方法，但是该技术使用的盐酸和双氧水严重破坏底泥结构，降低了底泥资源化利用性。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种操作简单，无污染，耗时短、成本低、效益高的受重金属污染河道底泥淋洗方法，用于治理重金属Cu,Cd,Pb和Cr等污染的河道底泥。本发明淋洗方法不仅可以有效去除重金属，而且不会带来底泥的二次污染。
本发明提供了一种淋洗重金属污染的河道底泥的方法，具有这样的特征，包括以下步骤：
a.将从河底取来的底泥清理干净，风干后磨成颗粒；
b.取底泥颗粒于锥形瓶中；
c.加入鼠李糖脂溶液，得混合物I；
d.将混合物I在一定温度下振荡一段时间，得混合物II；
e.待混合物II自然沉淀，将混合物II与淋洗液分离，混合物II即为处理后的底泥，
其中，鼠李糖脂溶液体积(mL)：底泥重量(g)＝10(mL):1(g)，一定温度为20～30℃，一段时间为3～5h。
在本发明提供的淋洗重金属污染的河道底泥的方法中，还可以具有这样的特征：其中，鼠李糖脂的溶液浓度为1.2％～3.0％。
在本发明提供的淋洗重金属污染的河道底泥的方法中，还可以具有这样的特征：其中，底泥颗粒粒径为80～150μm。
发明的作用和效果
根据本发明所涉及的淋洗重金属污染的河道底泥的方法，因为鼠李糖脂含有羟基、羧基、烷氧基等带有氧原子的亲水基团，其中的氧原子含有孤对电子可以与重金属阳离子通过配位键结合，生成稳定的络合物，削弱了重金属与底泥的粘附性且增加重金属的水溶性，将重金属从底泥中去除。所以，本发明的淋洗重金属污染的河道底泥的方法具有操作简便，无环境危害，低耗能，耗时短、成本低、效益高，适合工业实际应用等优点。
附图说明
图1是本发明的实施例中淋洗重金属污染的河道底泥的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明淋洗重金属污染的河道底泥的方法作具体阐述。
图1是本发明的实施例中淋洗重金属污染的河道底泥的方法的工艺流程图。
如图1所示，本发明的原理是鼠李糖脂溶液与污染河道底泥混合后，将重金属从底泥中淋洗进入溶液，从而得到去除：
首先，鼠李糖脂溶液与污染底泥混合，鼠李糖脂与底泥表面吸附结合并通过降低表面张力来改变底泥的表面性质，同时占据底泥表面的吸附位点，削弱了重金属与底泥的粘附性；
其次，粘附性减弱的重金属变得更加不稳定，在振荡过程中进入生物活性剂溶液中，呈游离状态；
最后，游离的鼠李糖脂通过配位键与重金属离子结合成稳定的络合物，分散在水溶液中，在离心过滤之后与底泥分离，从而将重金属从底泥表面去除。
另外，本发明实施例中采用的鼠李糖脂为：
实施例一
一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步骤：
a.将从河底取来的底泥清理干净，置于阴凉处风干，然后磨成颗粒；
b.称取3g粒径为80～150μm的风干底泥颗粒于50mL锥形瓶中；
c.加入30mL浓度为1.2％的鼠李糖脂溶液，得混合物I；
d.将混合物I在20℃下振荡3h，得混合物II；
e.将混合物II自然沉淀，将混合物II与淋洗液分离，混合物II即为处理后的底泥。
对混合物II进行检测，底泥重金属的去除率分别达到Cu去除55.44％，Cd去除46.04％，Pb去除49.72％，Cr去除40.34％，并且对底泥影响较小。重金属去除率(％)表示的是底泥中被去除的单个重金属浓度占其总浓度的百分比。
实施例二
一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步骤：
a.将从河底取来的底泥清理干净，置于阴凉处风干，然后磨成颗粒；
b.称取3g粒径为80～150μm的风干底泥颗粒于50mL锥形瓶中；
c.加入30mL浓度为1.8％的鼠李糖脂溶液，得混合物I；
d.将混合物I在25℃下振荡4h，得混合物II；
e.将混合物II自然沉淀，将混合物II与淋洗液分离，混合物II即为处理后的底泥。
对混合物II进行检测，底泥重金属的去除率分别达到Cu去除57.65％，Cd去除54.46％，Pb去除58.46％，Cr去除42.49％，并且对底泥影响较小。重金属去除率(％)表示的是底泥中被去除的单个重金属浓度占其总浓度的百分比。
实施例三
一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步骤：
a.将从河底取来的底泥清理干净，置于阴凉处风干，然后磨成颗粒；
b.称取3g粒径为80～150μm的风干底泥颗粒于50mL锥形瓶中；
c.加入30mL浓度为2.4％的鼠李糖脂溶液，得混合物I；
d.将混合物I在30℃下振荡5h，得混合物II；
e.将混合物II自然沉淀，将混合物II与淋洗液分离，混合物II即为处理后的底泥。
对混合物II进行检测，底泥重金属的去除率分别达到Cu去除68.30％，Cd去除58.79％，Pb去除62.64％，Cr去除48.50％，并且对底泥影响较小。重金属去除率(％)表示的是底泥中被去除的单个重金属浓度占其总浓度的百分比。
实施例四
一种受重金属污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步骤：
a.将从河底取来的底泥清理干净，置于阴凉处风干，然后磨成颗粒；
b.称取3g粒径为80～150μm的风干底泥颗粒于50mL锥形瓶中；
c.加入30mL浓度为3.0％的鼠李糖脂溶液，得混合物I；
d.将混合物I在25℃下振荡4h，得混合物II；
e.将混合物II自然沉淀，将混合物II与淋洗液分离，混合物II即为处理后的底泥。
对混合物II进行检测，底泥重金属的去除率分别达到Cu去除71.86％，Cd去除68.90％，Pb去除65.54％，Cr去除52.66％，并且对底泥影响较小。重金属去除率(％)表示的是底泥中被去除的单个重金属浓度占其总浓度的百分比。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的淋洗重金属污染的河道底泥的方法，因为鼠李糖脂含有羟基、羧基、烷氧基等带有氧原子的亲水基团，其中的氧原子含有孤对电子可以与重金属阳离子通过配位键结合，生成稳定的络合物，削弱了重金属与底泥的粘附性且增加重金属的水溶性，将重金属从底泥中去除。所以，本实施例的淋洗重金属污染的河道底泥的方法具有操作简便，无环境危害，低耗能，耗时短、成本低、效益高，适合工业实际应用等优点。
此外，实验证明：鼠李糖脂溶液浓度增加使得能与重金属结合的鼠李糖脂数目增加，将更多的重金属从底泥中分离出来，当达到一定浓度时，鼠李糖脂与重金属结合状态达到平衡，去除率增加不明显甚至趋于稳定。当所加鼠李糖脂溶液浓度为3.0％时，底泥重金属的去除率分别达到Cu去除71.86％，Cd去除68.90％，Pb去除65.54％，Cr去除52.66％，并且对底泥影响较小。
以上实施例仅为本发明构思下的基本说明，不对本发明进行限制。而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种淋洗重金属污染的河道底泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将从河底取来的底泥清理干净，置于阴凉处风干，然后磨成颗粒；
b.取所述底泥颗粒于锥形瓶中；
c.加入鼠李糖脂溶液，得混合物I；
d.将所述混合物I在一定温度下振荡一段时间，得混合物II；
e.待所述混合物II自然沉淀，将所述混合物II与淋洗液分离，所述混合物II即为处理后的底泥，
其中，所述鼠李糖脂溶液体积(mL)：底泥重量(g)＝10(mL):1(g)，所述一定温度为20～30℃，所述一段时间为3～5h。
2.根据权利要求1所述的淋洗重金属污染的河道底泥的方法，其特征在于：
其中，所述鼠李糖脂的溶液浓度为1.2％～3.0％。
3.根据权利要求1所述的淋洗重金属污染的河道底泥的方法，其特征在于：
其中，所述底泥颗粒粒径为80～150μm。
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