一种重金属复合污染土壤淋洗修复剂、其配制方法及利用其的修复方法与流程

文档序号:12246188阅读:451来源:国知局

本发明涉及重金属污染土壤修复领域,特别涉及一种重金属复合污染土壤淋洗修复剂、其配制方法及利用其的修复方法。



背景技术:

随着全球城市化进程和工业化发展,土壤重金属污染已成为严重的全球性环境问题。其隐蔽性、长期性和不可逆转性的特点也使得重金属污染土壤的修复一直是国际上研究的难点与热点。目前中国重金属污染严重,常见的土壤重金属包括砷、镉、铅、锌、铬及镍等,其人为来源主要包括工业活动(如电池回收处理、采矿、熔炼炉飞灰所产生的大气沉降),农业活动(如灌溉水,特别是污溉)、固体废弃物、农药化肥)和军事活动(如射击场)。

目前对于重污染土壤的修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复技术。其中,生物修复技术因其污染物降解彻底、对土壤理化性质影响低、费用低廉等优点而得到广泛研究和应用。然而,当污染物浓度高、毒性强时,生物修复技术难以满足。物理修复技术虽然能够同时修复有机污染和重金属污染,并实现重金属等回收利用,但其要求大型设备及空间,且治理费用较高,工程性不强。较为成熟的化学修复技术虽有较高的修复效率和低廉修复成本,但修复过程中化学药剂的加入会影响土壤理化性质,甚至造成土壤的二次污染。土壤洗涤技术为物理化学修复技术,能够有效结合物理修复和化学修复的优点,修复效率高、效果稳定、成本较低廉,现已成为污染土壤快速修复技术研究的热点和发展方向之一。目前通常使用单一洗涤剂来修复重金属污染土壤,但依靠单一物质洗涤剂往往无法有效解决实际场地中多种重金属复合污染的问题。乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA)作为一种有效螯合剂,对大多数重金属均有较好的螯合作用,但无法与阴离子重金属(如As)形成稳定螯合物。草酸为可降解有机酸,不仅可以有效溶解土壤中重金属,还能水化氧化物,有效去除氧化态重金属。六偏磷酸钠可以在洗涤过程中提供磷酸根离子,通过配位交换置换出土壤中阴离子重金属As。以上几种洗涤剂复合使用,可同时去除土壤中阳离子金属和阴离子金属。

针对目前单一修复剂无法有效修复重金属复合污染土壤的问题,本发明提供了一种重金属复合污染土壤洗涤修复剂,具有原料成本低廉、修复范围广、洗涤效果佳等优点。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是为了克服现有重金属复合污染土壤淋洗技术的不足和问题,提供一种经济、高效的重金属复合污染土壤淋洗修复剂。

本发明的另一目的在于,提供上述淋洗修复剂的配制方法和利用其的修复方法。

(二)技术方案

本发明是通过下述技术方案实现:

一种重金属复合污染土壤淋洗修复剂,主要由草酸、EDTA和六偏磷酸钠混合而成。

上述重金属复合污染土壤洗涤剂,按质量份计,各成分的质量百分比为:草酸-EDTA混合液98%~99.5%,六偏磷酸钠0.5%~2%。混合液中,草酸30%~70%、EDTA 30%~70%。

本发明提供了上述重金属污染土壤洗涤剂的配制方法,具体步骤包括以下步骤:

第一步:配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。

第二步:将配制的溶液按质量份,称取30~70份草酸,30~70份EDTA,配制成混合液。进一步优选为40~60份草酸,40~60份EDTA,若草酸份数低于30,含砷的重金属复合污染土壤中砷的去除效率显著降低,若草酸份数高于70,混合液pH较低,重金属的迁移性及生物有效性显著增强。

第三步:配制重金属复合污染土壤淋洗修复剂:重金属复合污染土壤淋洗修复剂中包括:混合液98%~99.5%,六偏磷酸钠0.5%~2%。

本发明提供了重金属污染土壤的修复方法:

1)加入固液比为1g∶15ml的重金属污染土壤和重金属复合污染土壤淋洗修复剂,室温下100~150rpm条件下搅拌60min,分离土壤和上清液;

2)根据修复实际效果,确定土壤是否需要第二次洗涤,第二次洗涤条件不变。

3)本发明的重金属复合污染土壤淋洗修复剂的配方为:混合液98%~99.5%,六偏磷酸钠0.5%~2%。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:

(1)修复效果好,重金属总体去除率达50%以上;

(2)能去除多种重金属,同时有效去除阳离子重金属和阴离子重金属。

(3)药剂中存在有机酸和盐类物质,可生物降解且在土壤中残留少,从而降低了单一淋洗剂修复技术的环境风险。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明做进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

1.重金属复合污染土壤淋洗修复剂配制备:

配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。将配制的溶液按质量份,称取70份草酸,30份EDTA,配置成混合液。按混合液99.5%,六偏磷酸钠0.5%的质量比配制重金属复合污染土壤淋洗修复剂。

2.As、Cd复合污染的农田污染土样过2mm孔径筛,并舍弃<0.075mm粒径土样,称取供试土样10g于烧杯中,在1∶15固液比、150rpm搅拌条件下室温洗涤60min,离心分离土壤和上清液,测试上层清液中重金属浓度。单次洗涤后,As、Cd的总去除率分别达到23%、71%。

实施例2

1.重金属复合污染土壤淋洗修复剂配制:

配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。将配制的溶液按质量份,称取60份草酸,40份EDTA,配置成混合液。按混合液99%,六偏磷酸钠1%的质量比配制洗涤剂。

2.As、Cd复合污染的农田污染土样过2mm孔径筛,并舍弃<0.075mm粒径土样,称取供试土样10g于烧杯中,在1∶15固液比、150rpm搅拌条件下室温洗涤60min,离心分离土壤和上清液,测试上层清液中重金属浓度。单次洗涤后,As、Cd的总去除率分别达到28%、64%。

实施例3

1重金属复合污染土壤淋洗修复剂配制:

配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。将配制的溶液按质量份,称取80份草酸,20份EDTA,配置成混合液。按混合液99%,六偏磷酸钠1%的质量比配制洗涤剂。

2.受As、Cd、Pb污染的矿区污染土壤过2mm孔径筛,并舍弃<0.075mm粒径土样,称取供试土样10g于烧杯中,在1∶15固液比、150rpm搅拌条件下室温洗涤90min,离心分离土壤和上清液,测试上层清液中重金属浓度。单次洗涤后,As、Cd、Pb的总去除率分别达到28%、47%、33%。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例,并不能对本发明的权利要求进行限定,其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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