CN107876556A - 一种四步淋洗土壤修复的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：（1）将羧甲基纤维素、膨润土、四氧化三铁、聚阴离子纤维素、羰基纳米铁粉、无水乙醇和水混合搅拌；（2）加入污染土壤搅拌，过滤，去除滤液；（3）加腐植酸、酚化酶解木质素、草酸和水搅拌，过滤，去除滤液；（4）加水稻秸秆生物炭、牛粪生物炭和玉米秸秆生物炭，加热搅拌，过滤，去除滤液；（5）加凹凸棒石、黑麦草粉、竹屑、硝酸铵和草酸铵搅拌，过滤，去除滤液；（6）测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。本发明的四步淋洗土壤修复的方法，对各重金属离子的去除率都很高，对铜离子和汞离子几乎可以完全去除，对铅离子和镉离子的去除率也较高，对污染土壤的修复效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种四步淋洗土壤修复的方法。
背景技术
土壤污染是指人为活动将对人类本身和其它生命体有害的物质施加到土壤中，致使
某种有害成分的含量明显升高，而引起土壤环境恶化的现象。在环境容量内，当污染物进入土壤后，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性，这就是土壤的自净作用，通常土壤的环境容量也称为土壤的自净容量。近年来，随着工农业的迅速发展，重金属离子在生产和使用过程中被大量排放，并通过大气沉降、污水灌溉等途径进入土壤，使土壤受重金属污染的情况日趋严重。这些土壤中的重金属离子及其化合物可通过食物链进入人体，对人体产生极大危害。因此，研究出高效的对重金属污染土壤的修复方法对环境的保护和人体的健康都具有重要的意义。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种四步淋洗土壤修复的方法，对各重金属离子的去除率都很高，对铜离子和汞离子几乎可以完全去除，对铅离子和镉离子的去除率也较高，对污染土壤的修复效果好。
技术方案：一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将3-5mg羧甲基纤维素、2-4mg膨润土、2-5mg四氧化三铁、4-7mg聚阴离子纤维素、2-5mg羰基纳米铁粉、10-20g无水乙醇和1000-2000g去离子水混合搅拌10-20min；
（2） 加入250-300g污染土壤在转速200-250r/min下搅拌20-30min，过滤，去除滤液；
（3） 加入3-6mg腐植酸、4-8mg酚化酶解木质素、4-6mg草酸和1000-2000g去离子水，搅拌5-10min，过滤，去除滤液；
（4） 加入3-5mg水稻秸秆生物炭、3-6mg牛粪生物炭和4-8mg玉米秸秆生物炭，加热至50-60℃搅拌15-20min，过滤，去除滤液；
（5） 加入3-6mg凹凸棒石、4-8mg黑麦草粉、1-2mg竹屑、5-10mg硝酸铵和3-6mg草酸铵，在转速100-200r/min下搅拌10-20min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
进一步优选的，所述凹凸棒石的粒径为2-5mm。
进一步优选的，步骤（2）中转速为230r/min，搅拌时间为25min。
进一步优选的，步骤（4）中加热至55℃，搅拌时间为17min。
进一步优选的，步骤（5）中转速为150r/min，搅拌时间为15min。
有益效果：经本四步淋洗法对污染土壤进行处理后，土壤中各重金属离子的含量都有非常大的下降，其中，铜离子和汞离子的去除率分别高达99.3%和99.6%，几乎可以完全去除，对铅离子和镉离子的去除率也分别达到了94.8%和91.3%，去除率也较高，对污染土壤的修复效果好。
具体实施方式
实施例1
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将3mg羧甲基纤维素、2mg膨润土、2mg四氧化三铁、4mg聚阴离子纤维素、2mg羰基纳米铁粉、10g无水乙醇和1000g去离子水混合搅拌10min；
（2） 加入250g污染土壤在转速200r/min下搅拌20min，过滤，去除滤液；
（3） 加入3mg腐植酸、4mg酚化酶解木质素、4mg草酸和1000g去离子水，搅拌5min，过滤，去除滤液；
（4） 加入3mg水稻秸秆生物炭、3mg牛粪生物炭和4mg玉米秸秆生物炭，加热至50-60℃搅拌15min，过滤，去除滤液；
（5） 加入3mg凹凸棒石、4mg黑麦草粉、1mg竹屑、5mg硝酸铵和3mg草酸铵，在转速100r/min下搅拌10min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
实施例2
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将4mg羧甲基纤维素、3mg膨润土、3mg四氧化三铁、5mg聚阴离子纤维素、3mg羰基纳米铁粉、13g无水乙醇和1400g去离子水混合搅拌15min；
（2） 加入260g污染土壤在转速220r/min下搅拌25min，过滤，去除滤液；
（3） 加入4mg腐植酸、5mg酚化酶解木质素、5mg草酸和1500g去离子水，搅拌7min，过滤，去除滤液；
（4） 加入4mg水稻秸秆生物炭、4mg牛粪生物炭和5mg玉米秸秆生物炭，加热至55℃搅拌15min，过滤，去除滤液；
（5） 加入4mg凹凸棒石、5mg黑麦草粉、1.5mg竹屑、7mg硝酸铵和4mg草酸铵，在转速150r/min下搅拌15min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
实施例3
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将4mg羧甲基纤维素、3mg膨润土、4mg四氧化三铁、6mg聚阴离子纤维素、4mg羰基纳米铁粉、15g无水乙醇和1500g去离子水混合搅拌15min；
（2） 加入280g污染土壤在转速230r/min下搅拌25min，过滤，去除滤液；
（3） 加入5mg腐植酸、6mg酚化酶解木质素、5mg草酸和1500g去离子水，搅拌9min，过滤，去除滤液；
（4） 加入4mg水稻秸秆生物炭、5mg牛粪生物炭和6mg玉米秸秆生物炭，加热至55℃搅拌18min，过滤，去除滤液；
（5） 加入5mg凹凸棒石、6mg黑麦草粉、1.5mg竹屑、8mg硝酸铵和5mg草酸铵，在转速150r/min下搅拌15min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
实施例4
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将5mg羧甲基纤维素、4mg膨润土、5mg四氧化三铁、7mg聚阴离子纤维素、5mg羰基纳米铁粉、20g无水乙醇和2000g去离子水混合搅拌20min；
（2） 加入300g污染土壤在转速250r/min下搅拌30min，过滤，去除滤液；
（3） 加入6mg腐植酸、8mg酚化酶解木质素、6mg草酸和2000g去离子水，搅拌10min，过滤，去除滤液；
（4） 加入5mg水稻秸秆生物炭、6mg牛粪生物炭和8mg玉米秸秆生物炭，加热至60℃搅拌20min，过滤，去除滤液；
（5） 加入6mg凹凸棒石、8mg黑麦草粉、2mg竹屑、10mg硝酸铵和6mg草酸铵，在转速200r/min下搅拌20min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
对比例1
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将3mg羧甲基纤维素、2mg膨润土、2mg四氧化三铁、4mg聚阴离子纤维素、2mg羰基纳米铁粉、10g无水乙醇和1000g去离子水混合搅拌10min；
（2） 加入250g污染土壤在转速200r/min下搅拌20min，过滤，去除滤液；
（3） 加入3mg腐植酸、4mg酚化酶解木质素、4mg草酸和1000g去离子水，搅拌5min，过滤，去除滤液；
（4） 加入3mg水稻秸秆生物炭，加热至50-60℃搅拌15min，过滤，去除滤液；
（5） 加入3mg凹凸棒石、4mg黑麦草粉、1mg竹屑、5mg硝酸铵和3mg草酸铵，在转速100r/min下搅拌10min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
对比例2
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将3mg羧甲基纤维素、2mg膨润土、2mg四氧化三铁、4mg聚阴离子纤维素、2mg羰基纳米铁粉、10g无水乙醇和1000g去离子水混合搅拌10min；
（2） 加入250g污染土壤在转速200r/min下搅拌20min，过滤，去除滤液；
（3） 加入3mg腐植酸、4mg酚化酶解木质素、4mg草酸和1000g去离子水，搅拌5min，过滤，去除滤液；
（4） 加入3mg水稻秸秆生物炭、3mg牛粪生物炭和4-8mg玉米秸秆生物炭，加热至50-60℃搅拌15min，过滤，去除滤液；
（5） 加入3mg凹凸棒石、5mg硝酸铵和3mg草酸铵，在转速100r/min下搅拌10min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
对比例3
一种四步淋洗土壤修复的方法，包括以下步骤：
（1） 将3mg羧甲基纤维素、2mg膨润土、2mg四氧化三铁、4mg聚阴离子纤维素、2mg羰基纳米铁粉、10g无水乙醇和1000g去离子水混合搅拌10min；
（2） 加入250g污染土壤在转速200r/min下搅拌20min，过滤，去除滤液；
（3） 加入4mg酚化酶解木质素和1000g去离子水，搅拌5min，过滤，去除滤液；
（4） 加入3mg水稻秸秆生物炭、3mg牛粪生物炭和4mg玉米秸秆生物炭，加热至50-60℃搅拌15min，过滤，去除滤液；
（5） 加入3mg凹凸棒石、4mg黑麦草粉、1mg竹屑、5mg硝酸铵和3mg草酸铵，在转速100r/min下搅拌10min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
表1
| 铜离子去除率（%） | 铅离子去除率（%） | 镉离子去除率（%） | 汞离子去除率（%） | |
| 实施例1 | 98.5 | 93.4 | 90.5 | 98.7 |
| 实施例2 | 98.8 | 93.9 | 90.9 | 99.2 |
| 实施例3 | 99.3 | 94.8 | 91.3 | 99.6 |
| 实施例4 | 99.1 | 94.2 | 90.9 | 99.4 |
| 对比例1 | 93.2 | 89.9 | 86.7 | 94.2 |
| 对比例2 | 95.7 | 91.1 | 88.7 | 95.9 |
| 对比例3 | 94.2 | 89.4 | 87.2 | 94.9 |
注：污染土壤处理前铜离子、铅离子、镉离子和汞离子的含量分别为799mg/kg、736mg/kg、598mg/kg和845mg/kg
污染土壤经过本方法处理后的部分含量指标见上表，本方法对各重金属离子的去除率都很高，其中，对铜离子和汞离子的去除率分别高达99.3%和99.6%，几乎可以完全去除，对铅离子和镉离子的去除率也分别达到了94.8%和91.3%，去除率也较高，对污染土壤的修复效果好。
Claims (5)
1.一种四步淋洗土壤修复的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1） 将3-5mg羧甲基纤维素、2-4mg膨润土、2-5mg四氧化三铁、4-7mg聚阴离子纤维素、2-5mg羰基纳米铁粉、10-20g无水乙醇和1000-2000g去离子水混合搅拌10-20min；
（2） 加入250-300g污染土壤在转速200-250r/min下搅拌20-30min，过滤，去除滤液；
（3） 加入3-6mg腐植酸、4-8mg酚化酶解木质素、4-6mg草酸和1000-2000g去离子水，搅拌5-10min，过滤，去除滤液；
（4） 加入3-5mg水稻秸秆生物炭、3-6mg牛粪生物炭和4-8mg玉米秸秆生物炭，加热至50-60℃搅拌15-20min，过滤，去除滤液；
（5） 加入3-6mg凹凸棒石、4-8mg黑麦草粉、1-2mg竹屑、5-10mg硝酸铵和3-6mg草酸铵，在转速100-200r/min下搅拌10-20min，过滤，去除滤液；
（6） 测定处理后的土壤中的重金属离子的含量。
2.根据权利要求1所述的一种四步淋洗土壤修复的方法，其特征在于：所述凹凸棒石的粒径为2-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种四步淋洗土壤修复的方法，其特征在于：所述步骤（2）中转速为230r/min，搅拌时间为25min。
4.根据权利要求1所述的一种四步淋洗土壤修复的方法，其特征在于：所述步骤（4）中加热至55℃，搅拌时间为17min。
5.根据权利要求1所述的一种四步淋洗土壤修复的方法，其特征在于：所述步骤（5）中转速为150r/min，搅拌时间为15min。
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| CN201711349230.9A CN107876556A (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 一种四步淋洗土壤修复的方法 |
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Publications (1)
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109127687A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-04 | 魏浩峰 | 一种重金属污染农田土壤的生态水利修复系统及方法 |
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2017
- 2017-12-15 CN CN201711349230.9A patent/CN107876556A/zh not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109127687A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-04 | 魏浩峰 | 一种重金属污染农田土壤的生态水利修复系统及方法 |
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