[发明专利]利用EDTA钙盐淋洗土壤中的重金属Cu、Zn、Pb、Cd的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用一种EDTA钙盐淋洗土壤中的重金属Cu、Zn、Pb、Cd的方法。

背景技术

土壤中重金属元素的吸附机理主要分为两类：（1）在土壤中吸附在固体表面，以离 子的形式存在；（2）以化合物的形式存在，形成重金属的沉淀。土壤重金属化学淋洗修复技 术，是通过逆转这些反应过程，利用淋洗液将重金属从土壤中置换出来，并通过液体洗脱出 来的技术。在国内外，土壤化学淋洗修复技术因其具有广泛的适应性和较快捷的处理速度 而被广泛的应用于实验室研究和实际工程的应用中。

当前，化学淋洗修复土壤中重金属主要的几种淋洗剂有:(1)人工螯合剂：EDTA （乙二胺四乙酸）、NTA（氨基三乙酸）、CDTA（环己烷二胺四乙酸）等^[42]。螯合剂反应的机理是 先通过螯合作用将附着在土壤颗粒及胶体表面的重金属离子解络下来，螯合剂通过螯合作 用与重金属离子形成螯合体复合物，进而从土壤中分离出来。（2）天然螯合剂：柠檬酸、草 酸、酒石酸等。天然有机酸淋洗重金属的机理是它能够和重金属形成稳定的络合物，促进重 金属的解吸，另外H^＋的交换作用以及H^＋对土壤矿物组分的风化作用也是一个重要的机理。 （3）表面活性剂。表面活性剂一般可分为人工合成表面活性剂和生物表面活性剂。人工合成 表面活性剂主要包括SDBS（十二烷基苯磺酸钠）、SDS（十二烷基硫酸钠）、Triton（曲拉通） 等。生物表面活性剂主要包括鼠李糖脂、单宁酸、皂角苷等。人工合成表面活性剂能在一定 程度上去除土壤中重金属，但是其生物降解性较差，在使用过程中容易残留，容易造成土壤 的二次污染。(4)无机淋洗剂。无机淋洗剂主要包括酸、碱、盐等。其通过酸解、络合、离子交 换等作用来破坏土壤中官能团与重金属形成的络合物，从而将重金属解析下来，并被淋洗 剂洗出。

大量研究表明，以上淋洗剂对土壤中重金属有不同程度的淋洗效果。淋洗法的关键是 淋洗剂的选择，人工螯合剂具有不易被微生物降解以及能与大部分重金属发生螯合作用等 优点，成为近年来研究最多的一种淋洗剂并有成功的商业示范。但是淋洗技术仍存在一定 的弊端，如淋洗效果有限,需要使用大量的淋洗液,从而增加了修复的成本；淋洗后,淋洗液 的沉降性能差,液体浑浊度高,使得后续处理的难度加大;此外,土壤经淋洗后，不仅是土壤 中的重金属被活化，同时也活化了其中的一些矿物元素，使得土壤中的营养物质于重金属 一起被淋洗出来，造成土壤营养元素流失严重，修复后的土壤利用受到限制。因此，寻找一 种淋洗效率高、成本低、淋洗液浊度较低、有利于后续处理及能够保持淋洗后土壤肥力的淋 洗剂是利用淋洗技术进行重金属污染土壤修复的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种EDTA钙盐淋洗土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的方法，以解 决现有重金属污染土壤淋洗技术中存在的淋洗效果较差、修复成本高、淋洗液浊度高、后续 处理难、土壤淋洗后不利于植物生长等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明将受到重金属Cu、Zn、Pb、Cd复合污染的土壤作为处理对象，利用EDTA钙盐作为 土壤的淋洗液，对污染土壤进行淋洗试验，从而将土壤中的重金属淋洗出来。具体步骤为: 称取5.00g过20目筛污染土样装入一系列60ml离心瓶中，分别加入一定量的Ca-EDTA溶 液。然后在振荡器上以150r·min^-1恒温（25℃）振荡2h，所得样品以4000r·min^-1离心 15min，再过滤回收淋洗液。

所述EDTA钙盐溶液由氧化钙，EDTA（二乙胺四乙酸），按照2:1的摩尔比例配置；

所述淋洗液的浓度为：2.5mmol/L、5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L。

所述淋洗试验土壤与淋洗液的固液比为：1:3、1:5、1:10、1:20。

所述淋洗试验的淋洗时间为：0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24h共7个时间梯度。

所述淋洗试验的淋洗次数为：5次连续淋洗实验，分析每一次淋洗对重金属的去除 率。

所述淋洗液在淋洗试验后的浊度小于3,低于生活饮用水标准（GB5749-2006）。

所述淋洗后土壤仍能够保持一定的肥力，植物发芽率在60%以上。