一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法
【专利摘要】一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，将纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布小石子10～12粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以乙二胺四乙酸为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，在淋洗柱下端收集淋洗液。本发明减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，通过在淋洗前，在黄土中添加纤维素基阴离子吸附剂，然后以乙二胺四乙酸为淋洗液进行淋洗，纤维素基阴离子吸附剂对带有负电荷的阴离子有较好的结合固定作用，其在不影响铅和镉(阳离子)淋洗效果的前提下，减缓N元素(硝酸根，阴离子)和P元素(磷酸根，阴离子)的淋溶损失。
【专利说明】一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种土壤养分淋失的减缓方法，具体涉及一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法。
【背景技术】
[0002]土壤圈是人类赖以生存的基本界面，是生态系统物质循环和能量流动最活跃的圈层之一。随着经济和社会的发展，土壤污染形势愈发严峻。据保守估计，目前我国约有1/6左右的耕地受到重金属的严重污染，其中14个省份(自治区或直辖市)的耕地已成为重金属污染多发区域。铅和镉已成为我国土壤中分布面积最广和毒性最大的重金属类污染物。
[0003]目前主流的污染土壤修复技术包括客土法、化学淋洗法、电修复法、植物修复法等，其中化学淋洗法较为成熟，且治理成本、修复周期、污染风险等方面相对更易被接受。但土壤淋洗过程不可回避的问题之一就是土壤组分的同步淋失或性质变化，进而改变土壤体系的理化属性或导致土壤生态功能的彻底丧失。这一问题已引起国内外学者的广泛关注。
[0004]对于控制土壤养分淋失的技术手段，主要集中在以下两个方面。第一，通过向土壤中添加外源物达到土壤养分的吸持固定。比如，刘世杰发现盆钵体系栽种玉米过程中，添加黑炭能够减少NH4' K+、Ca2+的养分淋失；Hodgkinson等认为有机培肥有利于降低土壤优势流造成的养分淋失，各种养分的淋失速度和淋失总量下降幅度明显；陶宝瑞通过桶栽实验探讨了秸杆集中掩埋还田对麦田土壤N、P淋失的影响，实现了降低N、P淋失的预期目标。第二，改进传统的灌溉和施肥技术提高土壤养分的利用率，客观上降低其淋溶损失。比如，Chen等利用微孔滴灌技术替代传统的喷灌和漫灌方法，有效控制了土壤养分淋溶速率；侯笑林试图利用控释复肥效能释放的长期性降低养分的淋失率，取得了令人满意的实验结果；何传龙采用改进减量施肥技术，在保证作物产量的同时，提高了土壤N、P的利用率，提供了一种减少N、P养分淋失的新思路。由此可见，相关研究多关注于作物栽培或模拟灌溉条件下，降低土壤N、P养分淋失的方法。对于重金属污染土壤淋洗过程，既能取得较高的重金属淋洗率，同时尽量降低土壤养分淋失量，涉及很少，同时，对于典型地区的相关研究略显不足。
[0005]土壤组分包括矿物质(石英、方解石、伊利石、蒙脱石等)、有机质(腐殖质、动植物残体、生物排泄物和分泌物等)、土壤溶液和土壤空气等三相物质四种组分，在重金属污染土壤化学淋洗过程中，极易淋失的组分包括重金属离子和活性较大的土壤养分(主要指N元素和P元素)。天然条件下，土壤中的N元素和P元素主要以硝酸根和磷酸根的形式存在，带有负电荷，具有与带正电荷组分优先结合的属性；而铅离子和镉离子多带有正电荷，具有强烈的吸电子能力。两类物质具有的电荷属性完全不同，因此，可以利用土壤养分(硝酸根、磷酸根)和重金属离子(铅、镉)的电荷差异，既达到铅离子和镉离子的有效淋洗，同时减缓硝酸根和磷酸根的淋溶损失。对于如何减缓或控制污染土壤化学淋洗修复过程的养分淋失涉及很少，目前尚未见报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，在不影响铅和镉(阳离子)淋洗效果的前提下，减缓N元素(硝酸根，阴离子)和P元素(磷酸根，阴离子)的淋溶损失。
[0007]本发明所采用的技术方案是，一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，将纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.2?
1.8cm的小石子10?12粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，在淋洗柱下端收集淋洗液。
[0008]本发明的特点还在于，
[0009]纤维素基阴离子吸附剂的制备方法为:
[0010]步骤1，向IOg粉粹秸杆中加入浓度为lmol/L的KOH溶液lOOmL，超声辅助搅拌条件下反应，
[0011]步骤2，将步骤I得到的反应产物过滤、水洗、干燥后加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，反应产物经水洗、干燥，得到秸杆纤维素；
[0012]步骤3，将步骤2得到的秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N- 二甲基甲酰胺IOOmL混合后在超声辅助搅拌条件下反应I?4h，然后加入20mL吡啶继续反应I?4h，再加入40mL 二乙胺溶液继续反应I?4h，反应产物经水洗、干燥，得到纤维素基阴离子吸附剂。
[0013]步骤I中秸杆为玉米秸杆和小麦秸杆按质量比1:1组成的混合物。
[0014]步骤I中超声功率25?100W，反应温度25?100°C，反应时间I?4h，搅拌速率60 ?120r/min。
[0015]步骤2中超声功率25?100W，反应温度25?100°C，反应时间I?4h，搅拌速率60 ?120r/min。
[0016]步骤3中超声功率25?100W，反应温度25?100°C，搅拌速率60?120r/min。
[0017]纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比1:10?40。
[0018]乙二胺四乙酸的浓度0.01?0.2mol/L。
[0019]淋洗液流速20?80mL/min，pH值5?8，淋洗温度15?45°C，淋洗时间I?4h。
[0020]本发明的有益效果是，本发明为一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，通过在淋洗前，在黄土中添加纤维素基阴离子吸附剂，然后以乙二胺四乙酸为淋洗液进行淋洗，纤维素基阴离子吸附剂对带有负电荷的阴离子有较好的结合固定作用，其在不影响铅和镉(阳离子)淋洗效果的前提下，减缓N元素(硝酸根，阴离子)和P元素(磷酸根，阴离子)的淋溶损失。
【具体实施方式】
[0021]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0022]本发明为一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，具体按照以下步骤实施:
[0023]步骤1，向IOg粉粹秸杆(秸杆为玉米秸杆和小麦秸杆按质量比1:1组成的混合物)中加入浓度为lmol/L的KOH溶液lOOmL，超声辅助搅拌条件下反应I?4h，超声功率25?100W，反应温度25?100°C，搅拌速率60?120r/min ；
[0024]步骤2，将步骤I得到的反应产物过滤、水洗、干燥后加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应I?4h，超声功率25?100W，反应温度25?100°C，搅拌速率60?120r/min，反应产物经水洗、干燥，得到秸杆纤维素；
[0025]步骤3，将步骤2得到的秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N- 二甲基甲酰胺IOOmL混合后在超声辅助搅拌条件下反应I?4h，然后加入20mL吡啶继续反应I?4h，再加入40mL 二乙胺溶液继续反应I?4h，超声功率25?100W，反应温度25?100°C，搅拌速率60?120r/min，反应产物经水洗、干燥，得到纤维素基阴离子吸附剂；
[0026]步骤4，将步骤3得到的纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土按质量比1:10?40混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.2?1.8cm的小石子10?12粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以浓度0.01?0.2mol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，淋洗液流速20?80mL/min, pH值5?8,淋洗温度15?45°C,淋洗时间I?4h,在淋洗柱下端收集淋洗液。
[0027]本发明一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法的原理为:
[0028]在重金属污染土壤化学淋洗过程中，极易淋失的组分除了重金属离子外，还包括活性较大的土壤养分(主要指N元素和P元素)。天然条件下，土壤中的N元素和P元素主要以硝酸根和磷酸根的形式存在，带有负电荷，能够与带正电荷的组分优先结合；而铅离子和镉离子多带有正电荷，具有强烈的吸电子能力。两类物质具有的电荷属性完全不同，因此，可以利用土壤养分(硝酸根、磷酸根)和重金属离子(铅、镉)的电荷差异，既达到铅离子和镉离子的有效淋洗，同时减缓硝酸根和磷酸根的淋溶损失。
[0029]本发明合成的纤维素基阴离子吸附剂以作物秸杆为初始原料，秸杆纤维素分子-OH中的H+与催化剂吡啶环上N原子的一对孤对电子相互作用，产生的-CH2O—离子与扩链剂环氧氯丙烷分子发生亲核取代，进而生成环氧环的环外醚键；在加热条件下，进一步与非质子型极性溶剂N，N-二甲基甲酰胺的活性基团二甲胺进行亲核加成反应，使三元环氧环开环并引入叔胺基团，完成纤维素基阴离子吸附剂的制备。
[0030]阴离子吸附剂和阳离子吸附剂的区别之一在于对目标污染物的吸附种类和吸附能力不同，前者对带有负电荷的阴离子有较好的结合固定作用，而后者对于阳离子具有较强的吸着能力。阴离子吸附剂在不影响铅和镉(阳离子)淋洗效果的前提下，减缓N元素(硝酸根，阴离子)和P元素(磷酸根，阴离子)的淋溶损失。
[0031]研究发现，通过调控纤维素基阴离子吸附剂的制备条件和淋洗过程的操作条件，能够有效减缓黄土铅和镉淋洗过程的养分淋失，对硝酸根和磷酸根的淋失百分比最高可以分别降低86.64%和90.13%，同时对铅和镉的淋洗率影响很小。
[0032]本发明为一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，生态环保、普适性强、操作简便、成本低廉，可以有效减缓重金属污染淋洗过程的土壤养分淋失，同时具有保肥保水的潜在可能，具有一定的实际应用价值。
[0033]在土层中分布粒径为1.2?1.8cm的小石子，起到骨架支撑的作用:因为黄土粘性较大，如果将其直接装柱淋洗，土层表面会大量积水，水下渗速率较慢，无法达到土壤的有效淋洗；同时，随着淋洗过程的进行，土层会自行压缩堆积，容重增大，无法完成淋洗过程。[0034]小石子表面很光滑，粒径小，基本不会对土壤组分和重金属产生吸附作用，干扰较小；同时，也能够有效减缓淋洗过程的土层堆积。实验证明，添加小石子是有助于完成淋洗过程的。
[0035]实施例1
[0036]步骤1，向IOg粉碎秸杆(玉米秸杆和小麦秸杆质量比1:1)加入质量浓度为Imol/L的KOH溶液IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率100W，反应温度50°C，反应时间4h,搅拌速率120r/min ；
[0037]步骤2，将步骤I得到的产物过滤、水洗、干燥后，加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率100W，反应温度75°C，反应时间4h，搅拌速率120r/min，反应产物经水洗、干燥后，得到秸杆纤维素；
[0038]步骤3，在超声功率100W，反应温度100°C，搅拌速率120r/min条件下，将秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N-二甲基甲酰胺IOOmL混合后反应2h，然后加入20mL吡啶继续反应2h后加入40mL 二乙胺溶液继续反应2h，反应产物经水洗、干燥后，得到纤维素基阴离子吸附剂；
[0039]步骤4，铅和镉复合污染黄土为土样(铅和镉在污染黄土中的质量浓度均为100mg/g)，将步骤3得到的纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土按质量比1:10混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.5cm的小石子10粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以浓度0.0lmol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，淋洗液流速20mL/min, pH值7,淋洗温度25°C,淋洗时间4h,在淋洗柱下端收集淋洗液。
[0040]经测试，实施例1中经过淋洗的污染黄土中，硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低7 86.64%和90.13%，铅和镉的淋洗率分别为65.44%和68.28%.[0041]实施例2
[0042]步骤1，向IOg粉碎秸杆(玉米秸杆和小麦秸杆质量比1:1)中加入质量浓度为lmol/L的KOH溶液IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率75W，反应温度75°C，反应时间3h，搅拌速率100r/min ；
[0043]步骤2，将步骤I得到的产物过滤、水洗、干燥后，加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率75W，反应温度50°C，反应时间3h，搅拌速率lOOr/min，反应产物经水洗、干燥后，得到秸杆纤维素；
[0044]步骤3，在超声功率75W，反应温度75°C，搅拌速率100r/min条件下，将秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N- 二甲基甲酰胺IOOmL混合后反应3h，然后加入20mL吡啶继续反应3h后加入40mL 二乙胺溶液继续反应3h，反应产物经水洗、干燥后，得到纤维素基阴离子吸附剂；
[0045]步骤4，铅和镉复合污染黄土为土样(铅和镉在污染黄土中的质量浓度均为100mg/g)，将步骤3得到的纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土按质量比1:20混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.2cm的小石子12粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以浓度0.05mol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，淋洗液流速40mL/min, pH值7,淋洗温度25°C,淋洗时间4h,在淋洗柱下端收集淋洗液。
[0046]经测试，实施例2中经过淋洗的土壤中，硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了61.27%和73.09%，铅和镉的淋洗率分别为63.39%和64.17%。[0047]实施例3
[0048]步骤1，向IOg粉碎秸杆(玉米秸杆和小麦秸杆质量比1:1)中加入质量浓度为lmol/L的KOH溶液IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率50W，反应温度100°C，反应时间2h，搅拌速率80r/min ；
[0049]步骤2，将步骤I得到的产物过滤、水洗、干燥后，加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率50W，反应温度100°C，反应时间2h，搅拌速率80r/min，反应产物经水洗、干燥后，得到秸杆纤维素；
[0050]步骤3，在超声功率50W，反应温度50°C，搅拌速率80r/min条件下，将秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N- 二甲基甲酰胺IOOmL混合后反应4h，然后加入20mL吡啶继续反应4h后加入40mL 二乙胺溶液继续反应4h，反应产物经水洗、干燥后，得到纤维素基阴离子吸附剂；
[0051]步骤4，铅和镉复合污染黄土为土样(铅和镉在污染黄土中的质量浓度均为100mg/g)，将步骤3得到的纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土按质量比1:30混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.8cm的小石子10粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以浓度0.lmol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，淋洗液流速60mL/min, pH值7,淋洗温度25°C,淋洗时间4h,在淋洗柱下端收集淋洗液。
[0052]经测试，实施例3中经过淋洗的黄土中，硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了58.14%和65.47%，铅和镉的淋洗率分别为66.19%和69.75%。
[0053]实施例4
[0054]步骤1，向IOg粉碎秸杆(玉米秸杆和小麦秸杆质量比1:1)中加入质量浓度为lmol/L的KOH溶液IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率25W，反应温度25°C，反应时间lh，搅拌速率60r/min ；
[0055]步骤2，将步骤I得到的产物过滤、水洗、干燥后，加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，其中超声功率25W，反应温度25°C，反应时间lh，搅拌速率60r/min，反应产物经水洗、干燥后，得到秸杆纤维素；
[0056]步骤3，在超声功率25W，反应温度25°C，搅拌速率60r/min条件下，将秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N- 二甲基甲酰胺IOOmL混合后反应lh，然后加入20mL吡啶继续反应Ih后加入40mL 二乙胺溶液继续反应lh，反应产物经水洗、干燥后，得到纤维素基阴离子吸附剂；
[0057]步骤4，铅和镉复合污染黄土为土样(铅和镉在污染黄土中的质量浓度均为100mg/g)，将步骤3得到的纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土按质量比1:40混合均匀后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.6cm的小石子10粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以浓度0.2mol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，淋洗液流速80mL/min, pH值7,淋洗温度25°C,淋洗时间4h,在淋洗柱下端收集淋洗液。
[0058]经测试，实施例4中经过淋洗的黄土中硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了42.41%和45.06%，铅和镉的淋洗率分别为65.54%和70.71%。
[0059]实施例5
[0060]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0061]淋洗过程EDTA浓度为0.05mol/L,其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 74.81%和80.27%，铅和镉的淋洗率分别为66.88%和70.27%.[0062]实施例6
[0063]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0064]淋洗过程EDTA浓度为0.lmol/L,其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 62.33%和60.41%，铅和镉的淋洗率分别为65.25%和74.37%。
[0065]实施例7
[0066]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0067]淋洗过程EDTA浓度为0.2mol/L,其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 43.25%和39.37%，铅和镉的淋洗率分别为64.78%和75.09%。
[0068]由实施例1、5?7可知，随着EDTA浓度的升高，硝酸根和磷酸根的淋失量增多，说明较低的EDTA浓度有利于减缓硝酸根和磷酸根的淋失，EDTA浓度对铅和镉淋洗率的影响不大。
[0069]实施例8
[0070]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0071]淋洗液流速为40mL/min，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 65.58%和70.33%，铅和镉的淋洗率分别为50.66%和58.83%。
[0072]实施例9
[0073]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0074]淋洗液流速为60mL/min，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 54.21%和50.85%，铅和镉的淋洗率分别为52.29%和59.42%。
[0075]实施例10
[0076]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0077]淋洗液流速为80mL/min，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 41.33%和37.29%，铅和镉的淋洗率分别为47.64%和52.29%.[0078]由实施例1、8?10可知，随着淋洗液流速的增加，硝酸根和磷酸根的淋失量增多，说明较低的淋洗液流速有利于减缓硝酸根和磷酸根的淋失，淋洗液流速对铅和镉的淋洗率有影响。
[0079]实施例11
[0080]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0081]淋洗时间为3h，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了
84.29%和88.37%，铅和镉的淋洗率分别为49.25%和47.82%.[0082]实施例12
[0083]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0084]淋洗时间为2h，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了
85.83%和86.66%，铅和镉的淋洗率分别为38.83%和35.25%。
[0085]实施例13
[0086]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0087]淋洗时间为lh，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了
84.47%和87.48%，铅和镉的淋洗率分别为26.67%和22.21%。[0088]由实施例1、11?13可知，淋洗时间对硝酸根和磷酸根的淋失量影响很小，较长的淋洗时间有助于提高铅和镉的淋洗率。
[0089]实施例14
[0090]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0091]纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比为1:20，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 74.41 %和83.25 %，铅和镉的淋洗率分别为62.29 %和
63.56%。
[0092]实施例15
[0093]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0094]纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比为1:30，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 65.57%和76.31%，铅和镉的淋洗率分别为63.43%和65.51%。
[0095]实施例16
[0096]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0097]纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比为1:40，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 58.28 %和67.19 %，铅和镉的淋洗率分别为61.15 %和
64.17%。
[0098]由实施例1、14?16可知，随着纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比的减小，硝酸根和磷酸根的淋失量更多，说明较大的纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比有利于减缓硝酸根和磷酸根的淋失，同时，纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比对铅和镉淋失率影响很小。
[0099]实施例17
[0100]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0101]淋洗温度为15°C，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了85.57%和88.44%，铅和镉的淋洗率分别为64.95%和66.75%。
[0102]实施例18
[0103]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0104]淋洗温度为35 V，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了
85.29%和88.33%，铅和镉的淋洗率分别为65.01%和65.88%。
[0105]实施例19
[0106]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0107]淋洗温度为45°C，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了
85.68%和89.21%，铅和镉的淋洗率分别为63.39%和65.56%。
[0108]由实施例1、17?19可知，随着淋洗温度的增加，硝酸根和磷酸根的淋失量基本不变，说明淋洗温度对于减缓硝酸根和磷酸根的淋失效果不明显，淋洗温度对铅和镉淋洗率影响很小。
[0109]实施例20
[0110]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0111]淋洗过程pH值为5，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低7 86.09%和88.44%，铅和镉的淋洗率分别为60.88%和62.21%。
[0112]实施例21
[0113]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0114]淋洗过程pH值为6，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低了 85.78%和89.13%，铅和镉的淋洗率分别为61.17%和63.39%。
[0115]实施例22
[0116]参见实施例1，与实施例1不同的是，
[0117]淋洗过程pH值为8，其它条件不变，测得黄土硝酸根和磷酸根的淋失量分别降低7 84.59%和88.07%，铅和镉的淋洗率分别为62.26%和63.81%。
[0118]由实施例1、20?22可知，淋洗过程不同pH值条件下，硝酸根和磷酸根的淋失量基本不变，说明淋洗PH值对于减缓硝酸根和磷酸根的淋失效果不明显，淋洗pH值对铅和镉淋洗率影响很小。
【权利要求】
1.一种减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，将纤维素基阴离子吸附剂和污染黄土混合均勻后填入淋洗柱中，在土层中分布粒径为1.2?1.8cm的小石子10?12粒，淋洗柱底部用尼龙筛网固定，以乙二胺四乙酸为淋洗液对淋洗柱中的黄土进行淋洗，在淋洗柱下端收集淋洗液。
2.根据权利要求1所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，所述纤维素基阴离子吸附剂的制备方法为: 步骤1，向IOg粉粹秸杆中加入浓度为lmol/L的KOH溶液lOOmL，超声辅助搅拌条件下反应， 步骤2，将步骤I得到的反应产物过滤、水洗、干燥后加入0.lmol/L的NaClO2溶液40mL和0.lmol/L的冰乙酸IOOmL,超声辅助搅拌条件下反应，反应产物经水洗、干燥，得到秸杆纤维素； 步骤3，将步骤2得到的秸杆纤维素lg、环氧氯丙烷50mL和N，N-二甲基甲酰胺IOOmL混合后在超声辅助搅拌条件下反应I?4h，然后加入20mL吡啶继续反应I?4h，再加入40mL 二乙胺溶液继续反应I?4h，反应产物经水洗、干燥，得到纤维素基阴离子吸附剂。
3.根据权利要求2所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，步骤I中秸杆为玉米秸杆和小麦秸杆按质量比1:1组成的混合物。
4.根据权利要求2或3所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，步骤I中超声功率25?100W，反应温度25?100°C，反应时间I?4h，搅拌速率60?120r/min0
5.根据权利要求2所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，步骤2中超声功率25?100W，反应温度25?100°C，反应时间I?4h，搅拌速率60?120r/min。
6.根据权利要求2所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，步骤3中超声功率25?100W，反应温度25?100°C，搅拌速率60?120r/min。
7.根据权利要求1所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，所述纤维素基阴离子吸附剂与黄土质量比1:10?40。
8.根据权利要求1所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸的浓度0.01?0.2mol/L。
9.根据权利要求1所述的减缓污染土壤淋洗过程养分淋失的方法，其特征在于，所述淋洗液的流速20?80mL/min，pH值5?8，淋洗温度15?45°C，淋洗时间I?4h。
【文档编号】B09C1/08GK104001714SQ201410221965
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】范春辉 申请人:陕西科技大学