CN111454723B - 一种生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，所述处理液含有2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸为活性成分。本发明的土壤处理液既能去除污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。其选择具有多个配位点和多种配位模式的2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸作为淋洗剂，对重金属有极强的吸附能力，但对Mg、Ca等金属的结合较弱。
Description
技术领域
本发明属于园林土壤中重金属处理技术领域，尤其是涉及一种生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液。
背景技术
目前的统计数据显示，全国土壤污染严重，而土壤污染以无机物污染为主，其中重金属污染占80％以上。而在生态园林建设中，为保证植物正常生长及人体健康，需要对污染土壤进行处理，以去除其中的重金属等污染。传统的土壤修复方法包括物理修复、化学修复、生物修复和土壤淋洗法，其中土壤淋洗法效率高，可从根本上去除重金属，淋洗法的关键是淋洗剂的选择。
淋洗剂主要包括无机酸、无机盐、表面活性剂和螯合剂等，其中螯合剂能够与重金属很好地结合从而将有效除去重金属。常见的螯合剂有乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)等。但目前使用的螯合剂除去重金属离子的同时也螯合了土壤中的其它营养成分，如Mg、Ca等，这样就造成营养流失。因此，还需要开发新的螯合剂的淋洗剂，以兼顾除去重金属的同时尽量减少营养元素的流失。
发明内容
本发明的目的是提供一种一种生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，其既能去除污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，包括2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸、碱金属氢氧化物和水，其中，按重量分数，2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸和碱金属氢氧化物的比例分别为4-15％和1-3％。
优选地，土壤处理液中还加入质量分数0.5-2％的还原性物质，例如抗坏血酸钠、柠檬酸等，可用于还原可能存在的高价重金属还原为低价的易螯合形式，如将六价Cr还原为四价Cr。
本发明采用的土壤处理液的活性成分为2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸，其化学结构为：
其中，硫羰基、N原子、羰基等多个螯合位点同时存在，赋予了该螯合剂多种螯合方式，从而增加了对Pb、Cu等过渡金属离子的络合作用，而对碱土金属结合作用很弱。因此，以2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸为活性组分的土壤处理液，既能淋洗污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。
本发明的有益效果：
本发明的土壤处理液既能去除污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。其选择具有多个配位点和多种配位模式的2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸作为淋洗剂，对重金属有极强的吸附能力，但对Mg、Ca等金属的结合较弱。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对发明中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，都属于本发明专利保护的范围。
实施例1：土壤处理液1的配置
将4.5g 2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸，溶解于95.5g质量浓度2％的NaOH溶液中，搅拌1.5小时，完全溶解后即得土壤处理液1。
实施例2：土壤处理液2的配置
将8g 2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸，溶解于92g质量浓度2％的NaOH溶液中，搅拌1.5小时，完全溶解后即得土壤处理液2。
实施例3：土壤处理液3的配置
将14g 2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸，溶解于86g质量浓度2％的NaOH溶液中，搅拌2小时，完全溶解后即得土壤处理液3。
实施例4：土壤处理液4的配置
将4g 2-氧代-1,3-咪唑啉双二硫代甲酸、0.5g抗坏血酸钠，溶解于95.5g质量浓度2％的NaOH溶液中，搅拌1.5小时，完全溶解后即得土壤处理液4。
实施例5：土壤修复
选取化工厂附近被污染的土壤，将该土壤烘干后进行粉碎，经原子吸收分光光度计分析其中金属的含量，结果如下：
重金属含量为：Pb 189.36mg/Kg、Cu 316.24mg/Kg、6价Cr 72.38mg/Kg，营养元素Mg 168.26mg/Kg、Ca 76.24mg/Kg。
将上述干燥的土壤，进一步研磨成细分，过40目筛。称取20克置于烧杯中，分别加入实施例1-4的土壤处理液300mL，室温下搅拌洗涤，搅拌速度200转/分，进行90分钟。转入离心管中并进行离心处理，以将处理后的土壤与土壤处理液分离，离心后弃去上层清液，下层土壤进行烘干处理，并测试其中金属元素的含量，结果如下所示：
经土壤处理液1处理后土壤中金属的含量(mg/Kg)依次为：57.63、105.37、20.79、156.12、72.28；
经土壤处理液2处理后土壤中金属的含量(mg/Kg)依次为：49.57、98.56、19.58、150.86、70.68；
经土壤处理液3处理后土壤中金属的含量(mg/Kg)依次为：47.59、95.29、18.62、147.31、69.32；
经土壤处理液4处理后土壤中金属的含量(mg/Kg)依次为：56.48、106.98、6.59、154.38、71.46。
可见，本发明的土壤处理液对土壤中的污染重金属离子的除去效率非常高，同时对Mg、Ca的营养元素的具有较高的保留。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，其特征在于：含有如下化合物为活性成分，该化合物的结构为：
；还含有碱金属氢氧化物和水。
2.如权利要求1所述的生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，其特征在于：还含有还原性物质。
3.如权利要求2所述的生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，其特征在于：还原性物质为抗坏血酸钠、柠檬酸。
4.如权利要求1-3任一项所述的生态园林中用于治理污染土壤中重金属的土壤处理液，其特征在于：其中活性成分占总土壤处理液的重量分数为4-15％。
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