CN112453040A - 一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，将待修复的铬铅复合污染土壤进行破碎处理，并配置羧甲基壳聚糖淋洗剂。用步骤配置好的淋洗剂对待修复土壤进行淋洗后，进行固液分离，收集得到淋洗过的土壤和淋洗剂。本专利可使铬铅污复合污染土壤的污染物浓度下降。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，具体是一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法。
背景技术
在土壤和地下水环境介质中，铬和铅是较为常见的污染物。铬酸盐是一种广泛应用于金属加工、制革、电镀等工业企业的原料，随着含铬化合物的大量使用以及铬矿的开采，产生的含铬废渣、废水以及粉尘通过降水等途径进入土壤中，导致土壤铬(Cr(VI))污染；铅(Pb)是一种分布广泛且蓄积能力强的生物毒性重金属，大规模铅矿的开采和冶炼、金属加工业、蓄电池工业、涂料等工业都导致了大量Pb污染场地的产生。在电镀产业、金属加工业以及一些矿山开采地往往会出现Cr(VI)/Pb复合污染的情况，污染严重程度不容忽视。
铬元素在自然环境中通常以Cr(III)和Cr(VI)两种稳定价态存在，其中Cr(III)化学性质稳定、迁移性较差，绝大多数以氢氧化物形式形成沉淀或被吸附在矿物表面，对生物的毒害作用较轻；相对而言，Cr(VI)化学性质活泼，溶解度高，且极易在土壤和地下水环境中迁移，对生态系统具有严重的毒性。因此，将Cr(VI)转化为不溶性Cr(III)沉淀物是修复Cr(VI)污染土壤的常用方法。Pb在自然界中的化学价态较为稳定，为+2价，其在自然界中具有分布广泛、蓄积性强、不可降解等特点，对动植物和人体均可产生“致畸、致癌、致突变”的作用，将土壤中Pb转变成较难迁移和不易被动植物吸收的形态是治理土壤Pb污染的关键。在铬铅复合污染土壤中，土壤中同时存在Cr(VI)和Pb2+时，CrO4 2-很容易与Pb2+反应生成PbCrO4，铬铅沉淀物的增溶和去除是Cr(VI)/Pb复合污染场地土壤修复的关键。
目前对于Cr(VI)、Pb单一污染场地的修复技术研究较多，其中对于Cr(VI)污染场地土壤多采用淋洗和化学还原稳定化修复，Pb污染场地土壤多采用淋洗和固化稳定化修复，但对于Cr(VI)/Pb复合污染场地土壤的修复研究较少，寻找一种有效的淋洗剂将铬铅污染物从固相转移到液相从而彻底去除铬铅污染物是修复Cr(VI)/Pb复合污染场地土壤的一种思路。
发明内容
本发明的目的是提供一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于，包括以下步骤:
1)将待修复的铬铅复合污染土壤进行破碎处理；
2)淋洗剂配置：将羧甲基壳聚糖与水均匀混合制成淋洗剂，将NaOH与水均匀混合制成NaOH溶液，用NaOH溶液将淋洗剂pH调至碱性；
3)土壤淋洗处理：用步骤2)配置好的淋洗剂对经过步骤1)处理的待修复土壤进行淋洗；
4)对淋洗完成后的产物进行固液分离，收集得到淋洗过的土壤和淋洗剂。
进一步，步骤1)中，使用破碎机对污染土壤进行破碎过筛处理，得到粒径小于10cm的污染土壤。
进一步，待修复的铬铅复合污染土壤中，污染物主要成分为：PbCrO4，六价铬浓度为：500mg/kg，Pb2+浓度为：5000mg/kg。
进一步，步骤2)中，羧甲基壳聚糖的质量(g)与水的体积(L)的配比范围为(0.5～2)：1，NaOH的质量(g)与水的体积(L)的配比为200：1，用NaOH溶液将淋洗剂pH调至9.5～13。
进一步，步骤4)中，破碎土壤质量(g)与淋洗剂的体积(mL)的配比范围为1：(10～25)。
进一步，步骤4)中，淋洗时间为12～24h。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明具有以下优点：
1)本专利可使铬铅复合污染土壤的污染物浓度分别下降。
2)羧甲基壳聚糖，是壳聚糖衍生物，易溶于水，含有-NH2、-OH、-COOH等官能团。本发明中，羧甲基壳聚糖进入Cr(VI)/Pb复合污染土壤中。-COOH对铬、铅沉淀物有增溶作用，使Cr(VI)和Pb从沉淀态转为离子态；当pH<pHzpc时，羧甲基壳聚糖表面的氨基与H+发生质子化反应带正电，可静电吸引HCrO4 -，使胶体吸附态Cr(VI)从固相转移至液相；CrO4 2-可与羧甲基壳聚糖的C6-OH进行配位，Pb2+可与羧甲基壳聚糖的C6-OH和-COOH进行配位，使得CrO4 2-和Pb2+从土壤固相表面脱附进入溶液，从而达到同步去除土壤中Cr(VI)和Pb2+的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
1)将待修复的铬铅复合污染土壤进行破碎处理：
使用破碎机对污染土壤进行破碎过筛处理，得到粒径小于10cm的污染土壤。
2)淋洗剂配置：将2g羧甲基壳聚糖与1L水均匀混合制成淋洗剂；
3)土壤淋洗处理：用步骤2)配置好的淋洗剂对经过步骤1)处理的待修复土壤进行淋洗；
其中破碎土壤质量为1g，淋洗剂的体积为25mL，淋洗时间为24h。
4)对淋洗完成后的产物进行固液分离，收集得到淋洗过的土壤。
Claims (5)
1.一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于，包括以下步骤:
1)将待修复的铬铅复合污染土壤进行破碎处理；
2)淋洗剂配置：将羧甲基壳聚糖与水均匀混合制成淋洗剂；
3)土壤淋洗处理：用步骤2)配置好的淋洗剂对经过步骤1)处理的待修复土壤进行淋洗；
4)对淋洗完成后的产物进行固液分离，收集得到淋洗过的土壤。
2.根据权利要求1所述的一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于：步骤1)中，使用破碎机对污染土壤进行破碎过筛处理，得到粒径小于10cm的污染土壤。
3.根据权利要求1所述的一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于：步骤2)中，羧甲基壳聚糖的质量(g)与水的体积(L)的配比范围为(0.5～2)：1。
4.根据权利要求1所述的一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于：步骤4)中，破碎土壤质量(g)与淋洗剂的体积(mL)的配比范围为1：(10～25)。
5.根据权利要求1所述的一种铬铅复合污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于：步骤4)中，淋洗时间为12～24h。
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