[发明专利]用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂及淋洗方法有效

专利信息
申请号: 201510222779.6 申请日: 2015-05-05
公开(公告)号: CN104845629A 公开(公告)日: 2015-08-19
发明(设计)人: 蒋晓云;何劲松;李军;易亚男 申请(专利权)人: 长沙华时捷环保科技发展有限公司
主分类号: C09K17/14 分类号: C09K17/14;B09C1/08
代理公司: 湖南兆弘专利事务所 43008 代理人: 赵洪
地址: 410013 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 用于 修复 重金属 污染 土壤 淋洗 药剂 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及环保技术领域,具体涉及一种用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂及淋洗方法。

背景技术

目前,我国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染严重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题尤为突出。重金属污染土壤修复的研究已成为当前国内外的热点科学问题和前沿领域。

当前重金属污染土壤修复技术主要为物理化学修复技术和植物修复技术,从机理上主要概括为两类:一是改变重金属在土壤中的存在形态,使其由活化态转变为稳定态从而降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是从土壤中去除重金属,以使其存留浓度接近或达到背景值。化学淋洗技术是通过解吸附、反络合及溶解作用,使重金属从固相的土壤转移到液相淋洗液中,对淋洗液进行循环利用或处理、重金属回收或处置的修复技术。相对于固化稳定化技术和植物修复技术而言,化学淋洗技术工期较短、效率较高、清除重金属最为彻底,是当前应用较为广泛和成熟的一种重金属污染土壤修复技术。淋洗修复技术的关键在于淋洗剂的选择,在当前重金属污染土壤面积广泛、土地资源紧张的情势下,淋洗土壤的再利用成为了衡量淋洗技术优劣的一把标尺。寻求一种成本较低、易被微生物降解且对土壤理化性质破坏小的淋洗药剂是淋洗技术发展的总体要求和趋势。

土壤中的重金属因存在形态的不同而表现出不同的毒性和环境行为。对于土壤中重金属的形态目前并没有一个统一的定义及划分标准,多数研究者根据研究需要将重金属的形态划分为可交换态、碳酸盐结合态、铁氧化物结合态、有机物结合态和残渣态5种形态。其中,可交换态和碳酸盐结合态重金属都是在酸性条件下易被淋洗药剂络合进入溶液中的形态;铁氧化物结合态重金属则须在强氧化环境、铁氧化物老化的条件下方能释放出重金属离子;有机结合态重金属的释放则有赖于有机物的氧化分解;残渣态重金属一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等土壤晶格中,能长期稳定在沉积物中,不易为植物吸收。为了提高化学淋洗修复技术的淋洗效率,我们要结合重金属形态及其特性来选择合适的淋洗药剂,尽可能多地促使可交换态、碳酸盐结合态、铁氧化物结合态和有机物结合态重金属向溶液中释放,进入淋洗液而被彻底清除。在现有技术中,人工螯合剂和表面活性剂存在生物降解性低、易残留在土壤中造成二次污染等问题,无机酸淋洗剂存在破坏土壤理化性质和天然低分子有机酸络合能力低等问题。因此,寻求合适的淋洗药剂和合理的淋洗工艺成为提高化学淋洗修复技术的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种成本低廉、安全高效、适用性强且不会强烈破坏土壤性质的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂及淋洗方法。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂,所述淋洗药剂包括草酸溶液和鼠李糖脂溶液。

上述的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂中,优选的,所述淋洗药剂在修复重金属污染土壤时,先将所述草酸溶液作为第一淋洗液加入重金属污染土壤中进行反应,滤出洗液后,再将所述鼠李糖脂溶液作为第二淋洗液加入经草酸溶液处理过的土壤中搅拌均匀,滤出洗液后,完成土壤修复。

上述的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂中,优选的,所述草酸溶液的摩尔浓度为0.1mol/L~0.2mol/L。

上述的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂中,优选的,所述鼠李糖脂溶液的摩尔浓度为0.01mol/L~0.05mol/L。

上述的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂中,优选的,所述重金属污染土壤中的重金属包括Pb、Zn、Cd、As、Cu中的一种或多种。

作为一个总的技术构思,本发明还提供一种用于修复重金属污染土壤的淋洗方法(即上述的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂的使用方法),包括以下步骤:

(1)准备上述的用于修复重金属污染土壤的淋洗药剂;

(2)将所述淋洗药剂中的草酸溶液加入重金属污染土壤中搅拌均匀,经反应后,滤出洗液;

(3)将所述淋洗药剂中的鼠李糖脂溶液加入经步骤(2)处理后的土壤中,搅拌均匀,经反应后,滤出洗液,完成修复。

上述的淋洗方法中,优选的,所述步骤(2)中,所述草酸溶液与所述重金属污染土壤的液固比为5mL~15mL∶1g。

上述的淋洗方法中,优选的,所述步骤(3)中,所述鼠李糖脂溶液与所述经步骤(2)处理后的土壤的液固比为5mL~10mL∶1g。

上述的淋洗方法中,优选的,所述步骤(2)中,所述反应的时间为0.5h~1h。

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