CN116120941A - 一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂，针对砷、铅复合污染土壤淋洗，选用柠檬酸和氯化铁两种药剂作为淋洗剂配方，该复合淋洗剂对砷‑铅复合污染土的淋洗效果较高，大大减少了单一药剂的剂量成本，有效避免了多次淋洗的运行成本，同时对土壤理化性质、矿物营养以及微生态的干扰较小，较好的保留了土壤的生态功能。本发明还提供了一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂的使用方法。

Description

一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂及使用方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂及使用方法。

背景技术

目前针对重金属污染土壤修复主要有以下几种方法：植物修复、固化稳定化技术和淋洗技术。植物修复技术虽然修复成本低廉、二次污染低，但因其修复时间较长，处理过程相比物理化学处理效率低，在国内土壤修复工程中几乎无实际应用案例。固化稳定化是比较成熟的重金属污染土壤修复技术，该技术通过向污染土壤中添加固化／稳定化药剂，经充分混合，使其与污染介质、污染物发生物理化学作用（螯合、离子键和合、沉淀、吸附等），将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透性的固化体，或将污染物转化成化学性质不活泼形态，降低污染物在环境中的迁移和扩散，但对重金属污染土壤而言，固化/稳定化技术并没有减少污染物的总量，在环境条件变化时，污染物可能被重新活化，长期稳定性较差。淋洗法是利用淋洗剂通过化学作用使污染物从土壤中溶解、迁移，然后将含有重金属的土壤液分离出来，从而达到从土壤中去除污染的目的，具有去除彻底的根本性特点。

目前一些淋洗剂可能会引起土壤 pH 值的改变以及土壤肥力的下降，例如无机酸性淋洗剂效率高，但对土壤性质的破坏力也很强，并且酸性淋洗剂也会引起土壤 pH 值的改变。一些种类人工合成的淋洗剂具有生物降解性差的特点，例如人工螯合剂和人工合成表面活性剂，降解性差，在土壤中长期存在，在使用时可能会对土壤中的植物和微生物造成较大的毒害，土壤的质地和肥力也会受到影响，并且其价格昂贵，经济效益较低。一些种类淋洗剂对单一重金属（砷或铅）污染土壤去除率效果明显，但对实际工程中砷、铅复合污染土壤的修复效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂及使用方法，针对砷、铅复合污染土壤淋洗，选用柠檬酸和氯化铁两种药剂作为淋洗剂配方，该复合淋洗剂对砷-铅复合污染土的淋洗效果较高，大大减少了单一药剂的剂量成本，有效避免了多次淋洗的运行成本，同时对土壤理化性质、矿物营养以及微生态的干扰较小，较好的保留了土壤的生态功能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案。

一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂，由柠檬酸和氯化铁组成，所述柠檬酸和氯化铁的浓度比为1:1。

更进一步的，所述柠檬酸和氯化铁的浓度均为0.1mol/L为修复铅、砷复合污染土壤的最优选配比浓度。

本发明还提供一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂的使用方法，将所述柠檬酸和氯化铁组成的淋洗剂与污染土壤以液固比3-5ml/g混合，在200-400 r/min的搅拌转速下充分反应30-60min，随后将充分反应的泥浆在3000rpm条件下离心5min，倒掉上清液，保留的残渣土壤即为修复合格的土壤。

本发明的有益效果为。

1、柠檬酸和氯化铁的配合可以发挥酸溶、螯合、离子交换等多种作用，以较低的药剂浓度取得土壤中砷、铅较高的淋洗效果，可以大大减少药剂成本。

2、柠檬酸和氯化铁的配合同时对砷和铅两种重金属由很高的去除效果，可以很好的克服单一药剂对一种污染物淋洗效果的局限性。

附图说明

图1是不同淋洗剂对砷、铅复合污染土壤铅、砷去除率对比图。

图2是本发明铅、砷复合污染土壤淋洗剂在不同浓度对砷、铅复合污染土壤铅、砷去除率对比图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。

一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂，由柠檬酸和氯化铁组成，所述柠檬酸和氯化铁的浓度比为1:1。

更进一步的，所述柠檬酸和氯化铁的浓度均为0.1mol/L为修复铅、砷复合污染土壤的最优选配比浓度。

将采集的砷、铅复合污染土壤（经测定该污染土壤中砷浓度为96mg/kg，铅浓度为2222mg/kg）自然风干7天，使用破碎机将污染土壤进行破碎处理，将破碎土壤进行过筛，得到粒径为0.15mm的污染土壤，充分混匀后称取10±0.001g污染土于50 ml烧杯中。

如图1所示，分别对10组不同种类的淋洗剂（淋洗剂A：清水；淋洗剂B：EDTA0.05mol/L；淋洗剂C：草酸 0.5mol/L；淋洗剂D：酒石酸0.5mol/L；淋洗剂E：盐酸 0.1mol/L；淋洗剂F：氢氧化钠 0.1mol/L；淋洗剂G：磷酸二氢钾 0.5mol/L；淋洗剂H：氯化铁 0.5mol/L；专属淋洗剂I：柠檬酸0.1mol/L，氯化铁0.1mol/L）统一以50ml投加至污染土，投入转子，置于磁力搅拌器上以200-400 r/min搅拌60min后取下烧杯，将泥浆全部转移至100ml离心管，在3000rpm下离心5分钟。将上清液倒掉，保留离心残渣土壤，置于105℃条件下烘干处理，经研磨过0.15mm筛后，分别测定淋洗后土壤中砷、铅的总含量。

实验结果如图1所示，柠檬酸和氯化铁的配合可以发挥酸溶、螯合、离子交换等多种作用，以较低的药剂浓度取得土壤中砷、铅较高的淋洗效果，可以大大减少药剂成本；另一方面，柠檬酸和氯化铁的配合对砷和铅两种重金属由很高的去除效果，可以很好的克服单一药剂对一种污染物淋洗效果的局限性。

面对以上同一污染土壤，将本发明铅、砷复合污染土壤淋洗剂的配比浓度进行细分化，分为6种浓度（淋洗剂A:柠檬酸0.05mol/L，氯化铁0.05mol/L；淋洗剂B：柠檬酸0.1mol/L，氯化铁0.1mol/L；淋洗液C：柠檬酸0.2mol/L，氯化铁0.2mol/L；淋洗液D：柠檬酸0.3mol/L，氯化铁0.3mol/L；淋洗液E：柠檬酸0.5mol/L，氯化铁0.5mol/L；淋洗液F：柠檬酸0.5mol/L，氯化铁0.5mol/L），在水土比和淋洗时间相同的条件下进行淋洗，实验结果如图2所示，随着配比浓度的提升，土壤中砷、铅的去除率也越高，当浓度为0.1mol/L时砷、铅的去除率提升最为显著，再往后提升配比浓度，其砷、铅的去除率的增长率趋近上限，基于成本考虑，将柠檬酸和氯化铁的浓度均为0.1mol/L定为铅、砷复合污染土壤的最优选配比浓度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂，其特征在于，由柠檬酸和氯化铁组成，所述柠檬酸和氯化铁的浓度比为1:1。

2.根据权利要求1所述的一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂，其特征在于，所述柠檬酸和氯化铁的浓度均为0.1mol/L为修复铅、砷复合污染土壤的最优选配比浓度。

3.一种铅、砷复合污染土壤淋洗剂的使用方法，其特征在于，将所述柠檬酸和氯化铁组成的淋洗剂与污染土壤以液固比3-5ml/g混合，在200-400 r/min的搅拌转速下充分反应30-60min，随后将充分反应的泥浆在3000rpm条件下离心5min，倒掉上清液，保留的残渣土壤即为修复合格的土壤。

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