CN106190169A - 一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂 - Google Patents

一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂 Download PDF

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韩君
徐愿坚
杨立鹏
周敏
高涛
陈卫文
何玉龙
张如意
王蕾
凡祖伟
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Abstract

一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂，属于土壤修复领域。该淋洗剂由盐酸、有机弱酸和FeCl3三部分组成，其中盐酸浓度为0.05—0.15mol/L，有机弱酸为草酸、乳酸、柠檬酸、腐殖酸、富里酸中的一种或几种，浓度为0.1—0.2mol/L，FeCl3的浓度为0.01—0.05mol/L。该淋洗剂制备工艺简单，在室温下即可，同时对重金属的淋洗效果较强。本发明采用低浓度盐酸和有机弱酸、氯化铁相结合的方法，能够减少对土壤性质的破坏，同时增加了化学淋洗的效率。

Description

一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂
技术邻域
本发明属于土壤修复领域，具体涉及化学淋洗修复中的复合淋洗剂制备与应用。
背景技术
土壤是人类社会生存和发展的物质基础，近年来，经济的快速发展导致土壤污染越来越严重。目前污染土壤的修复技术包括物理、化学和生物修复三大类，其中化学淋洗修复技术由于能够快速、彻底的去除土壤重金属和有机污染物质而收到青睐。化学淋洗主要是指利用水、淋洗剂或其它物质将污染物从土壤中淋洗出来，甚至是气体冲洗土壤，使土壤中的重金属转移到液体之中，得到干净的土壤，再对溶液进行处理、回收利用的方法。目前来说制约化学淋洗的主要因素有两方面：一是化学淋洗剂的选择，化学淋洗修复中淋洗剂的选择直接决定淋洗的效率，对整个化学淋洗的过程至关重要。因此，寻找合适有效的土壤淋洗剂对淋洗技术来说是最为关键和重要的，通常采用的土壤砷淋洗剂分为无机淋洗剂、螯合剂和生物表面活性剂等。二是淋洗剂的回收和重复利用。淋洗剂的回收和利用有利于降低修复成本，节约资源。
发明内容
本发明主要提供了一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂，该淋洗剂由低浓度的盐酸、有机弱酸和FeCl3三部分组成，制作成本低廉，能够快速、高效的去除土壤中的重金属。
本发明一种同于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂主要由盐酸、有机弱酸和FeCl3三部分组成，其中盐酸浓度为0.05—0.15mol/L，有机弱酸浓度为0.1—0.2mol/L，FeCl3的浓度为0.01—0.05mol/L。
本发明为三种药剂的混合，配置过程不需考虑顺序，简单易操作。其中该淋洗剂的有机弱酸选自草酸、乳酸、柠檬酸、腐殖酸、富里酸中的一种或几种，有机弱酸的加入能够增强淋洗剂的淋洗效果，同时容易被降解，不会残留在土壤之中。有机弱酸的选择主要依据污染重金属的种类和性质，选择不同的有机弱酸来增强化学淋洗的效果。
本发明所述一种同于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂主要针对重金属复合污染土壤的修复，包括对Cr、Zn、Cd和Pb中的一种或几种的重金属复合污染的土壤具有很好的修复效果。
本发明所述一种同于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂在化学淋洗修复中效果最好的条件为，将该复合淋洗剂添加到多种重金属复合污染的土壤之中，进行混合，室温(如20-35℃)情况下，保持水土质量比为1:5—1:10之间，连续搅拌6—12h后泥水分离，土壤中的重金属能够最大程度的被降低。
本发明所用的化学淋洗剂，针对不同污染土壤所含重金属含量的不同，可以对淋洗剂的浓度，处理时间等参数进行一定的调整。淋洗处理后的土壤经清水清洗后填回原处，不会造成二次污染。
本发明与其它化学淋洗剂相比的优越性在于：
(1)该淋洗剂配置工艺简单，原料易得，效果显著，具有较好的经济效益。
(2)该淋洗剂能够快速去除污染土壤中的Cr、Zn、Cd和Pb等重金属，与其他化学淋洗剂相比效果更好，淋洗时间更短。
(3)该淋洗剂使用后可回收再利用，易于从土壤中分离，残留较少，且残留淋洗剂容易被土壤微生物分解。本发明能够减少对土壤性质的破坏，同时增加了化学淋洗的效率。
具体实施方式
下面结合实施案例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实例1
将盐酸、柠檬酸和FeCl3三种物质进行混合形成水溶液，其中盐酸浓度为0.05mol/L，柠檬酸浓度为0.1mol/L，FeCl3的浓度为0.02mol/L。土水比为1:7，搅拌均匀后与重金属Cr和Cd污染土壤反应，先在300r/min下搅拌30min，然后在1000r/min恒速搅拌6h，然后进行泥水分离。一次淋洗后的淋洗液经处理之后回收再利用，土壤加相同体积的水继续在1000r/min下恒速搅拌6h。固液分离后得到干净的土壤，淋洗液经废水处理之后排放。处理前土壤中的Cr和Cd含量分别为395.4mg/L、9.7mg/L，处理后土壤中的Cr和Cd含量分别为106.3mg/L、1.6mg/L，两种金属的降低率分别为73.1％、83.5％。
实例2
本发明提出的一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂的使用方法，包括如下步骤：称取5.0g Cr、Zn、Cd和Pb污染的土壤，置于50mL离心管内，加入30mL本发明制备得到的复合淋洗剂包括0.05mol/L盐酸，0.1mol/L腐植酸，0.02mol/L的FeCl3溶液；在25℃的温度下置于恒温振荡器上振荡淋洗，振荡完成后以4000rpm转速离心20min，弃其洗出液，取出剩余土壤，风干研磨后测定土壤中四种金属的浓度，结果如表一所示。
由试验结果可知，本发明制备得到的重金属污染土壤淋洗剂对Cr、Zn、Cd和Pb的去除率分别为78.8％、78.0％、86.9％和65.6％。可见本发明一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂很好的降低了复合污染土壤中的四种重金属含量。

Claims (4)

1.一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂，其特征在于，主要由盐酸、有机弱酸和FeCl3三部分组成，其中盐酸浓度为0.05—0.15mol/L，有机弱酸浓度为0.1—0.2mol/L，FeCl3的浓度为0.01—0.05mol/L。
2.按照权利要求1所述的一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂，其特征在于，有机弱酸选自草酸、乳酸、柠檬酸、腐殖酸、富里酸中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂，其特征在于，复合重金属污染土壤选自Cr、Zn、Cd和Pb中的一种或几种的重金属复合污染的土。
4.按照权利要求1所述的一种用于复合重金属污染土壤修复的淋洗剂，其特征在于，淋洗剂添加到复合重金属污染的土壤之中，进行混合，室温情况下，保持水土质量比为1:5—1:10之间，连续搅拌6—12h后泥水分离。
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