CN111250535A - 一种重金属复合污染场地土壤修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土壤重金属污染治理技术领域，具体公开了一种修复电镀厂污染土壤的淋洗剂，所述淋洗剂采用EDTA和GLDA复配，通过酸碱调节剂调节淋洗剂的pH值，使得淋洗剂的pH值的范围为4‑7。目的在于，通过调整淋洗剂的pH值，使得淋洗剂对于土壤中的重金属处理效果达到最优，尤其是对铬、锌、镍、砷、铅淋洗效果最好，真正实现污染物的减量化处理，且处理过后的土壤经济效益高，不影响后续建筑使用。
Description
技术领域
本发明涉及土壤重金属污染治理技术领域，具体涉及一种重金属复合污染场地土壤修复方法。
背景技术
重金属污染具有潜伏性、不可逆性、难降解性，对人体健康存在潜在的风险，近几年来，针对重金属污染土壤的修复和风险管理备受关注；且随着农村地区的土地整理好工业用地的整合，一些零散分布的污染企业需要进行搬迁，搬迁后的土壤污染问题较为突出，尤其是电镀厂搬迁后的土壤，由于电镀行业使用大量强酸、强碱、重金属溶液，在工艺过程中排放废水、废渣，已成为一个重污染行业；针对电镀厂污染土壤，治理和修复存在以下难点：
(1)电镀厂污染土壤中重金属往往为多种重金属，并非单一元素重金属，因此土壤中重金属成分复杂，污染程度高；
(2)电镀厂各点位土样中镍、砷等重金属含量高，与土壤环境质量标准相比，部分点位含量超过风险管制值，会对人体健康造成不可接受的风险，因此电镀厂污染的土壤不经过处理无法正常的使用；
(3)目前重金属土壤修复技术大多采取固化稳定化技术，但是该技术不能真正实现污染物减量化处理，难以满足土壤修复验收相关规范中减总量的要求。
因此，急需一种效果好的、经济效益高的淋洗剂和土壤修复方法，针对电镀厂的土壤进行修复。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种修复电镀厂污染土壤的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种修复电镀厂污染土壤的淋洗剂，所述淋洗剂由EDTA、GLDA和水组成，通过酸碱调节剂调节淋洗剂的pH值，pH值的范围为4-7。
优选的，所述EDTA和GLDA按重量份计组分如下：EDTA 15份、GLDA 18份、水100份。
优选的，所述的酸碱调节剂为HCl或NaOH。
优选的，所述淋洗剂的pH值为7。
一种修复电镀厂污染土壤的方法，包括：
步骤一，根据场地环境调查及风险评估结构，测量并确定电镀厂污染土壤中的重金属种类、含量及污染深度；
步骤二，挖出待处理土壤，破碎大块土壤后，使用专用机械设备筛除土壤中粒径大于100mm的大颗粒，并筛分出粒径小于0.25mm的土壤细料；
步骤三，根据待处理土壤的体积，在室温下配置淋洗剂，使用酸碱调节剂调节淋洗剂的pH值为7；
步骤四，在专用设备中，将淋洗剂与污染土壤混合搅拌，检测滤液中的重金属含量；
步骤五，检测步骤二中剔除的粒径大于100mm大颗粒中的重金属种类及含量，检测超出规定标准，则重复步骤三、步骤四。
优选的，步骤四中所述的淋洗剂与污染土壤按重量的液固比为 10:1。
优选的，步骤四中使用过的淋洗液重新用于配置下批淋洗液，沉淀的浓缩固相通过板框式压滤机脱水后与步骤二中剔除的大颗粒粗料的洁净土壤混合。
优选的，步骤四中滤液中的重金属用电感耦合等离子体发射光谱法测定。
本发明的有益之处在于：1、淋洗剂成分简单，制备条件不复杂，适用于大规模生产及使用，使用完成的淋洗剂可进行回收后重复使用；2、通过调整淋洗剂的pH值，使得淋洗剂对于土壤中的重金属处理效果达到最优，尤其是对铬、锌、镍、砷、铅淋洗效果最好，真正实现污染物的减量化处理，且处理过后的土壤经济效益高，不影响后续建筑使用；3、淋洗剂本身对于所要处理土壤的pH值没有要求，适用范围广，且针对多种重金属复合污染场地的处理效果好，能够同时去除多种重金属。
具体实施方式
本发明属于土壤重金属污染治理技术领域，具体涉及一种修复电镀厂污染土壤的方法。
步骤一，测量电镀厂污染土壤的污染深度，并通过重金属用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定土壤中的重金属含量，以某电镀厂土壤为例，实际测得的土壤中重金属结果见下表1：
表1污染土壤重金属检测结果
表1中单位为mg/kg，污染土壤的pH值测定为8.11。
步骤二，根据实际土壤的污染深度，挖出待处理土壤，破碎大块土壤后，使用专用机械设备筛除土壤中粒径大于100mm的石块等大颗粒，并筛分出粒径小于0.25mm的土壤细料。由于重金属多富集于粒径小于 0.25mm的土壤细料中，粒径大于100mm的石块等大颗粒中重金属富集较少，因此，针对重金属富集多的土壤进行有效处理。
步骤三，制备淋洗剂。淋洗剂采用EDTA 15份、GLDA 18份、水100 份，于室温(15℃-40℃)下搅拌混合均匀，淋洗剂的初始pH值为8；通过1mol L-1HCl和NaOH调节淋洗剂的初始pH值，在实验室条件下，分别制备pH值为4、5、6、7、8、9的淋洗剂备用，分别检测在不同pH 条件下，针对电镀厂土壤的淋洗效果。
步骤四，淋洗。将步骤三中制备的不同pH值的淋洗剂，分别与每份污染土壤样品(每份5g)按液固比为10:1混合，室温条件下在翻转振荡器上以30r·min-1振荡30min，振荡后土壤溶液以3000r·min-1离心 15min，过0.45μm微孔滤膜，用电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-OES)测定滤液中的重金属含量；每组pH的淋洗剂重复做三次取平均值(即淋洗剂pH值为4时，重复做三次后取平均值；淋洗剂pH 值为5时，重复做三次取平均值，以此类推)，淋洗后测定的滤液中的主要重金属含量见下表2：
表2不同pH值淋洗剂对土壤中重金属的淋洗效果
| pH值 | Cr | As | Ni | Cu | Pb | Zn |
| 4 | 4.75％ | 29.38％ | 38.64％ | 85.11％ | 26.61％ | 47.34％ |
| 5 | 4.91％ | 33.70％ | 46.60％ | 64.82％ | 27.05％ | 57.38％ |
| 6 | 4.78％ | 27.62％ | 45.14％ | 61.83％ | 25.57％ | 54.14％ |
| 7 | 6.59％ | 37.88％ | 51.45％ | 71.38％ | 29.58％ | 65.82％ |
| 8 | 2.08％ | 16.68％ | 8.25％ | 28.65％ | 5.80％ | 11.28％ |
| 9 | 2.33％ | 18.12％ | 7.28％ | 26.98％ | 5.20％ | 9.80％ |
表2中为重金属的去除率，值为重复三次后的平均值。由表2可以看出，当pH为7时，淋洗剂对铬、锌、镍、砷、铅淋洗效果最好；当 pH为4时，淋洗剂对铜淋洗效果最好。由于电镀厂土壤的特殊性，土壤中的镍、砷和铜等重金属污染程度最严重，污染浓度高，对人体的健康存在较大的风险。因此在本发明中，优选pH值为7的淋洗剂对土壤进行淋洗，去除土壤中的重金属。
将挖出的土壤放置在专用设备中，按固液比为1：10配置好淋洗剂，将淋洗剂与污染土壤混合搅拌，通过搅拌促成重金属从土壤相转移到液相，检测滤液中的重金属含量。
表3为检测的实际处理后的土壤中重金属去除率
| PH值 | Cr | As | Ni | Cu | Pb | Zn |
| 7 | 6.09％ | 36.53％ | 50.88％ | 69.78％ | 29.41％ | 63.62％ |
由表3可以看出，淋洗后的土壤，重金属含量基本达到二次使用的标准。
步骤五，检测步骤二中剔除的粒径大于100mm大颗粒中的重金属种类及含量，若检测出的重金属没有超标则不需要另外处理，若检测出的重金属超标则粉碎后进行淋洗操作。
在步骤四中使用过的淋洗液可重新用于配置下批淋洗剂，沉淀的浓缩固相通过板框式压滤机脱水后与步骤二中剔除的大颗粒粗料等洁净土壤混合。通过板滤机对泥浆进行固液分离，对土壤进行固相检测达标后即可回填。
上述实施方式是优选的实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种修复电镀厂污染土壤的淋洗剂，其特征在于：所述淋洗剂由EDTA、GLDA和水组成，通过酸碱调节剂调节淋洗剂的pH值，pH值的范围为4-7。
2.根据权利要求1所述的修复电镀厂污染土壤的淋洗剂，其特征在于：所述EDTA和GLDA按重量份计组分如下：EDTA 15份、GLDA 18份、水100份。
3.根据权利要求1所述的修复电镀厂污染土壤的淋洗剂，其特征在于：所述的酸碱调节剂为HCl或NaOH。
4.根据权利要求1所述的修复电镀厂污染土壤的淋洗剂，其特征在于：所述淋洗剂的pH值为7。
5.一种利用权利要求1-4任意一项所述淋洗剂修复电镀厂污染土壤的方法，其特征在于：
步骤一，根据场地环境调查及风险评估结果，测量并确定电镀厂污染土壤中的重金属种类、含量及污染深度；
步骤二，挖出待处理土壤，破碎大块土壤后，使用专用机械设备筛除土壤中粒径大于100mm的大颗粒，并筛分出粒径小于0.25mm的土壤细料；
步骤三，根据待处理土壤的体积，在室温下配置淋洗剂，使用酸碱调节剂调节淋洗剂的pH值为7；
步骤四，在专用设备中，将淋洗剂与污染土壤混合搅拌，检测滤液中的重金属含量；
步骤五，检测步骤二中剔除的粒径大于100mm大颗粒中的重金属种类及含量，检测超出规定标准，则重复步骤三、步骤四。
6.根据权利要求5所述的修复电镀厂污染土壤的方法，其特征在于：步骤四中所述的淋洗剂与污染土壤按重量液固比为10:1。
7.根据权利要求5所述的修复电镀厂污染土壤的方法，其特征在于：步骤四中使用过的淋洗液重新用于配置下批淋洗液，沉淀的浓缩固相通过板框式压滤机脱水后与步骤二中剔除的大颗粒粗料的洁净土壤混合。
8.根据权利要求5所述的修复电镀厂污染土壤的方法，其特征在于：步骤四中滤液中的重金属用电感耦合等离子体发射光谱法测定。
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