CN110180878A - 一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂及修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，涉及土壤修复技术领域，解决了现有技术中化学淋洗法修复土壤中的重金属种类单一和淋洗剂造成二次污染的问题，其技术要点是：由质量分数为1～5％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.2～1.0mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.1～1.0mol/L的盐酸溶液通过特定比例配置而成。本发明通过将鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液三者按特定比例复配，既可以保证在酸性条件下鼠李糖脂充分发挥其自身的作用；也可利用复配药剂间的协同增溶作用，进一步提高土壤中重金属的去除效率；而且鼠李糖脂和草酸均易降解，无毒无害，不会产生二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂及修复方法。
背景技术
随着工业化进程的不断加快，尤其是有色金属矿的采掘、冶炼加工业的发展，导致土壤重金属污染形势严峻，带来的重金属污染事件也备受关注，为此不少研究者实验开发了客土换土法、化学淋洗、固化稳定化、电动修复、植物修复、微生物修复等多种重金属污染土壤的修复技术；但受污染土壤类型、污染特征的制约，或受二次污染、修复成本及修复效果的限制，大多研究成果难以用于重金属污染土壤的实际修复工程。
有色金属冶炼场地土壤重金属污染具有污染强度大、重金属种类及存在形态复杂等特点，给其修复带来了巨大挑战。化学淋洗法是通过向土壤中注入可促进重金属溶解或迁移的化学溶剂，利用解吸、螯合、溶解或固定等化学作用，把土壤中重金属转移至淋洗液中，进而达到修复土壤的目的。因其成本低、适应性强、修复周期短、修复效率高，具有良好应用前景。
国内目前将有色金属冶炼场地原状污染土壤作为修复对象的研究较少，且化学淋洗修复技术的研究大多集中在单一重金属修复、单一淋洗剂的筛选及淋洗条件探索上；对于有色金属冶炼场地复合重金属污染以及淋洗剂复配的研究却鲜有报道。因此，我们提出了一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂及修复方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂及修复方法，以解决现有技术中化学淋洗法修复土壤中的重金属种类单一和淋洗剂造成二次污染的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于有色金属冶炼场地的土壤修复方法，由质量分数为1～5％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.2～1.0mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.1～1.0mol/L的盐酸溶液通过特定比例配置而成。
作为本发明进一步的方案，鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液的配置比例为1:1:2。
作为本发明进一步的方案，由质量分数为2％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.5mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸溶液通过特定比例配置而成。
一种基于上述用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂的修复方法，包括以下步骤：
S1、将污染场地的重金属污染土壤进行挖掘，并通过去杂、风干、破碎和筛分处理后得到待修复土壤；
S2、取鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液按照特定比例配置好土壤修复剂待用；
S3、将配置好的土壤修复剂按照预设的液固比加入待修复土壤中，按照210r/min的频率振荡1～36小时，然后再以5000r/min的速度离心处理6min使固液分离，然后将固体采用清水清洗后回填，液体收集后进行废液处理。
进一步的，S3中，待修复土壤和土壤修复剂的液固比为3ml:1g～20ml:1g。
再进一步的，S3中，待修复土壤和土壤修复剂的液固比为10ml:1g。
进一步的，S3中，振荡时间为15小时。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过将鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液三者按特定比例复配，既可以保证在酸性条件下鼠李糖脂充分发挥其自身的作用；也可利用复配药剂间的协同增溶作用，进一步提高土壤中重金属的去除效率；而且鼠李糖脂和草酸均易降解，无毒无害，不会产生二次污染。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做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。
实施例1
一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，由质量分数为1％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为1.0mol/L草酸溶液和摩尔浓度为1.0mol/L的盐酸溶液按照体积比1:1:2的比例配置而成；
一种基于上述用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂的修复方法，包括以下步骤：
S1、将污染场地的重金属污染土壤进行挖掘，并通过去杂、风干、破碎和筛分处理后得到待修复土壤；
S2、取鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液按照特定比例配置好土壤修复剂待用；
S3、将配置好的土壤修复剂按照液固比为3ml:1g的比例加入待修复土壤中，按照210r/min的频率振荡1小时，然后再以5000r/min的速度离心处理6min使固液分离，然后将固体采用清水清洗后回填，液体收集后进行废液处理。
实施例2
一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，由质量分数为5％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.2mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.1mol/L的盐酸溶液按照体积比1:1:2的比例配置而成；
一种基于上述用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂的修复方法，包括以下步骤：
S1、将污染场地的重金属污染土壤进行挖掘，并通过去杂、风干、破碎和筛分处理后得到待修复土壤；
S2、取鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液按照特定比例配置好土壤修复剂待用；
S3、将配置好的土壤修复剂按照液固比为20ml:1g的比例加入待修复土壤中，按照210r/min的频率振荡36小时，然后再以5000r/min的速度离心处理6min使固液分离，然后将固体采用清水清洗后回填，液体收集后进行废液处理。
实施例3
一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，由质量分数为2％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.5mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸溶液按照体积比1:1:2的比例配置而成；
一种基于上述用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂的修复方法，包括以下步骤：
S1、将污染场地的重金属污染土壤进行挖掘，并通过去杂、风干、破碎和筛分处理后得到待修复土壤；
S2、取鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液按照特定比例配置好土壤修复剂待用；
S3、将配置好的土壤修复剂按照液固比为10ml:1g的比例加入待修复土壤中，按照210r/min的频率振荡15小时，然后再以5000r/min的速度离心处理6min使固液分离，然后将固体采用清水清洗后回填，液体收集后进行废液处理。
综上所述，本发明的工作原理是：
鼠李糖脂既可降低淋洗液的表面张力，也可利用自身特殊的羧基和羟基结构进一步促进重金属的去除；草酸属于天然有机酸，其存在广泛且易生物降解，草酸根可有效促进土壤中难溶(亚)砷酸盐等释放，主要针对砷、镉的去除；盐酸为常见的无机酸，其可增大淋洗液酸度，且进一步促进多种固相态重金属的溶解，主要针对土壤中铅、砷、镉的去除。通过将三者按特定比例复配，既可以保证在鼠李糖脂在酸性条件下充分发挥其自身作用，也可利用复配药剂间的协同增溶作用，进一步提高土壤中重金属的去除效率，使修复后土壤中重金属含量均满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600-2018)第二类用地管制值要求，而且鼠李糖脂和草酸均易降解，无毒无害，不会产生二次污染。
性能试验
采集云南某废弃有色金属冶炼厂厂区污染土壤，剔除土壤中的石块、植物根系等杂物后在避光条件下自然风干，并将其破碎后过20目筛。经测定，污染土壤基本特征如表1所示。
表1污染土壤基本特征
取实施例3所述的土壤修复剂，称取350.00g过筛的土壤置于反应器中，液固比选择10ml:1g，加入上述土壤修复剂3500ml，在室温下以210r/min振荡15h，之后以5000r/min离心速度离心6min，取上清液过0.45μm滤膜后，用ICP-OES测定重金属的含量。
经测定，土壤中各种重金属去除率分别为：镉86.8％、砷94.7％、铅88.5％，修复后的土壤中重金属含量均满足《土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准》(GB3600-2018)第二类用地管制值要求，修复后的土壤经清水淋洗冲洗后可直接进行回填。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，其特征在于，由质量分数为1～5％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.2～1.0mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.1～1.0mol/L的盐酸溶液通过特定比例配置而成。
2.根据权利要求1所述的用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，其特征在于，鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液的配置比例为1:1:2。
3.根据权利要求1所述的用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂，其特征在于，由质量分数为2％的鼠李糖脂溶液、摩尔浓度为0.5mol/L草酸溶液和摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸溶液通过特定比例配置而成。
4.一种基于权利要求1-3任一所述的用于有色金属冶炼场地的土壤淋洗修复剂的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将污染场地的重金属污染土壤进行挖掘，并通过去杂、风干、破碎和筛分处理后得到待修复土壤；
S2、取鼠李糖脂溶液、草酸溶液和盐酸溶液按照特定比例配置好土壤修复剂待用；
S3、将配置好的土壤修复剂按照预设的液固比加入待修复土壤中，按照210r/min的频率振荡1～36小时，然后再以5000r/min的速度离心处理6min使固液分离，然后将固体采用清水清洗后回填，液体收集后进行废液处理。
5.根据权利要求4所述的用于有色金属冶炼场地的土壤修复方法，其特征在于，S3中，待修复土壤和土壤修复剂的液固比为3ml:1g～20ml:1g。
6.根据权利要求5所述的用于有色金属冶炼场地的土壤修复方法，其特征在于，S3中，待修复土壤和土壤修复剂的液固比为10ml:1g。
7.根据权利要求5所述的用于有色金属冶炼场地的土壤修复方法，其特征在于，S3中，振荡时间为15小时。
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