CN106085440A - 一种重金属污染土壤复合淋洗剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重金属污染土壤复合淋洗剂，针对重金属铅、铬和铜污染土壤,发明了一种新的淋洗剂配制及淋洗方法。重金属淋洗剂的配制:将Na2EDTA和Na3EDDS等摩尔(摩尔浓度均为0.1M)混合，组成复合淋洗溶液，用0.1MNaOH溶液调节pH等于10。淋洗方法：先用重蒸馏水湿润饱和土样，然后以约1mL·min‑1的均匀流速进行淋滤，淋洗液用量为6倍的土壤孔隙体积。淋洗效果：铅、铬和铜的淋洗去除率分别为76％、48％和86％；复合淋洗剂的效果明显好于单一淋洗剂的效果。

Description

一种重金属污染土壤复合淋洗剂
技术领域
本发明属于污染土壤修复领域，污染物为重金属铅(PB)、铬(Cr)和铜(Cu),涉及污染土壤中重金属淋洗剂的配制及淋洗方法。
背景技术
土壤中金属污染已成为我国农业可持续发挥的问题之一。目前，我国耕地土壤重金属污染点位超标率为16.7％，受污染的土壤约3亿亩，占耕地总面积的1/6。重金属污染主要来源于污灌、化肥农药的大量使用、电镀和染料厂的“三废”、城市垃圾和大气沉降等。
我国因金属矿业影响受到污染的土地大约有4500万亩。金属矿山开采、选矿、冶炼等活动导致废石、尾矿、废渣堆放，重金属淋滤、扩散迁移造成严重的土壤污染；采、选、冶过程中直接排放的矿业废水含有大量重金属，是造成土壤污染的又一重要原因；另外，在采矿、运矿、排土过程中产生的尘埃以及矿石冶炼排放的含有大量重金属的烟尘，通过扩散、沉降对很大范围的土壤质量和植物生长造成影响。矿业活动产生的“三废”是造成周围生态环境危害的主要原因。
重金属进入土壤后，不能被微生物降解，只能发生迁移和转化等，其污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。它们一方面污染地下水和空气，影响作物和生物生长，并通过食物链危害人体健康和生命；另一方面由于大多数重金属在土壤中相对稳定，影响土壤理化性质和微生物群落结构，从而破坏正常的土壤生态结构和功能。如何修复重金属污染土壤，降低重金属的危害，已成为农业环保领域的重要研究内容。土壤重金属的治理主要基于二种策略：一是将重金属从土壤中去除；二是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定从而降低其活性和在环境中的迁移性。土壤淋洗修复技术工艺简单，修复效果稳定、彻底，周期短，并且对高浓度污染土壤的修复效率高，越来越受到重视。
化学淋洗修复法是利用在重力或外力作用下向污染土壤中添加化学溶剂,使重金属从固相转移至液相,将重金属溶液从土壤中抽提出来再处理的方法。土壤淋洗修复方法的关键在于找到一种经济实用的淋洗剂，既能有效地去除各种形态的污染物，不会破坏土壤基本理化性质，又不会造成二次污染而污染环境。
人工螯合剂EDTA可有效增加土壤中重金属的溶解性，提高土壤中重金属的移动性，但其本身存在一些问题，如EDTA生物降解率很低，其在土壤中长期残留会影响后季植物的正常生长，对环境带来的负面影响可能会持续相当长的时间。EDDS是一种自然界微生物合成的化合物，生物毒性小、金属络合能力强，可提高土壤中重金属的可溶性和移动性，其的生物降解速率远高于EDTA。
发明内容
本发明将Na2EDTA和Na3EDDS等摩尔(摩尔浓度均为0.1M)混合，组成复合淋洗溶液。复合淋洗溶液中Na2EDTA和Na3EDDS的浓度均为0.05M，用0.1MNaOH溶液调节pH等于10。应用土柱淋洗法，将此复合溶液淋洗重金属污染的土壤，使重金属元素(Cu、Cr、Pb)从土壤中淋洗出来，Cu、Cr、Pb的淋洗去除率分别为：76％、48％和86％。复合淋洗剂的效果明显好于单一使用淋洗剂(Na2EDTA或Na3EDDS溶液)的效果(见表1)。由于EDDS容易生物降解，降低了淋洗液可能带来的二次污染的风险；此外，EDDS被生物快速降解的同时,由于共代谢的作用，也会加快EDTA的降解，进一步降低环境风险。
表1不同淋洗剂的淋洗重金属污染土壤的除去率
具体实施方式
试验土壤采自于某冶炼厂遗留场地，主要污染物为重金属Cu、Cr、Pb。
室内模拟土柱为高50cm，内径50mm的玻璃管，土柱内装土553g，土层高度约20cm，土壤紧实度1.42g/cm3。土柱底部用400目筛网固定，可以承受土壤且容许淋洗溶液流出。先用重蒸馏水湿润饱和土样，然后加入各淋洗液，以约1mL·min-1的均匀流速进行淋滤，玻璃管下端用烧杯依次分别收集各淋出液并分别集中处理。淋洗液体积为6倍的土壤孔隙体积(经测定本次实验所用土壤空隙体积约为230mL)。

Claims (2)

1.重金属污染土壤复合淋洗剂的组成及配制方法：0.1M Na2EDTA和0.1M Na3EDDS等摩尔混合，组成复合淋洗溶液，用0.1MNaOH溶液调节pH等于10。
2.重金属污染土壤复合淋洗剂的使用方法：先用重蒸馏水湿润饱和土样，然后用6倍土壤空隙体积的复合淋洗剂以约1mL·min-1的均匀流速连续淋洗土壤。
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