[发明专利]一种用于重金属污染土壤的化学淋洗修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属污染的土壤化学修复领域，特别涉及镉、铅复合污染土壤化学淋洗修复方法。

背景技术

土壤重金属污染已对生态环境、食品安全和农业可持续发展构成威胁。全国每年被重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。由于土壤重金属污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点，一旦受到污染就很难治理。此外，重金属易在农作物中积累，并通过食物链进入到人体，从而引发各种疾病，最终危害到人体健康。

镉(Cd)是一种对环境危害大的元素，与铅(Pb)，铬(Cr)、汞(Hg)和类金属砷(As)合称为“五毒”。由于Cd在环境中的化学活性强，容易迁移、生物毒性大且持久等特性，镉在土壤中比其它重金属更容易被植物吸附，并在植物体内残留，对植物产生毒害作用。同时，镉可通过食物链的富集和放大作用危机人类健康。随着工农业的发展，人类活动加快了Cd的地球化学循环过程，导致Cd的排放速度加快，使环境中Cd的总量增加。由于镉对生物体发生毒害作用的临界浓度很低，因此镉污染具有很强的隐蔽性。土壤中的镉一旦超过土壤环境容量和阈值，就会对人类产生毒害作用。20世纪60年代，日本发生的骨痛病，便是由于食用被镉污染的土壤生产的“镉米”所致，据报道，排放到环境中的Cd有82％一94％进入了土壤。使得对Cd污染土壤的治理和修复成为亟需解决的现实问题。

铅(Pb)是目前重金属污染中数量最多的一种。铅及其化合物因其不可降解、性质稳定、在较长时间内可被植物吸收进入到食物链中等特性而受到关注。铅对机体的损伤呈多系统性、多器官性，包括对骨髓造血系统、神经系统、消化系统及其他系统的毒害作用。儿童对铅的抵御能力低于成年人，因此成为铅污染的高危人群。作为中枢神经系统毒物，铅对儿童健康和智能的危害更为严重

土壤中镉、铅污染的修复面临着严峻的挑战。尤其是石灰性土壤中重金属以碳酸盐结合态为主，以相对稳定的形态存在，去除难度大。目前去除镉、铅的技术包括植物修复法、微生物修复法、固定法、淋洗修复法、电动修复法等。重金属超积累植物修复适用于大面积的污染土壤修复，且周期较长，微生物修复往往与其他修复技术联合使用达到修复目的，但是菌种的培养和普适性是一大难点。其中淋洗法具有工艺简单，修复效率高，适应性强，成本适中，操作性强等优点，成为近年来土壤环境修复领域的研究热点之一。并被荷兰、美国、日本等国家运用到实际修复当中。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，目的在于提供一种成本低廉，操作简单，修复效率高，通过植物吸收的重金属低于国家安全标准，不会对人体产生毒害作用的修复重金属污染土壤的方法。

一种用于重金属污染土壤的化学淋洗修复方法，包括如下步骤：

采用Na₂-EDTA溶液淋洗重金属污染土壤，收集滤液；滤液做沉淀处理，重金属污染土壤经过多次淋洗，每次淋洗用的溶液均是上一次淋洗后的滤液经过重金属沉淀处理后过滤得到的；所述的重金属沉淀过程是将淋洗后的滤液调pH值至碱性，加入Na₂S·9H₂O沉淀滤液中的重金属，静置，加入PAM(聚丙烯酰胺)搅拌。多次淋洗后滤液经沉淀处理重金属含量达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的限制。

对多次淋洗后重金属含量达到环保标准的土壤(即有效态重金属含量达到国家安全标准的土壤)，用(NH₄)₂SO₄溶液缓慢淋洗，收集滤液，外排。

在上述化学淋洗修复方法中，针对土壤中重金属种类及含量的不同，可以对淋洗剂的浓度，液固比，Na₂S·9H₂O加入量等参数进行一定的调整，当土壤中的重金属含量较高时，增加淋洗剂的浓度，淋洗剂与土壤质量比，适当减少Na₂S·9H₂O的加入量，反之可以适当减少。

所述的(NH₄)₂SO₄溶液的摩尔浓度为0.04～0.1mol/l，(NH₄)₂SO₄溶液与土壤的质量比为2∶1～4∶1。

所述的重金属沉淀过程是将淋洗后的滤液用Ca(OH)₂或NaOH调pH值为10～12.5。