实验室蒸馏水pH = 5.61; 土壤 pH值=4.48;
[0081 ] 表1 lmmol/L重金属溶出促进剂处理土壤的pH变化
[0092] 从表1~5可知，重金属溶出促进剂溶液pH在加入土壤前后有一定变化，结果表明 柠檬酸、乙酸和酒石酸溶液加入土壤后PH有一定上升，硝酸铵和乙酸铵则相反。结合实际农 田土壤情况，选择10~20mmo I /L浓度比较合适;但浓度I Ommo I /L最适宜。
[0093] 2)、重金属溶出促进剂对土壤重金属Cd萃取结果
[0094]重金属溶出促进剂不同浓度对土壤重金属Cd提取效果对比如图1所示。
[0095] 表6不同重金属溶出促进剂不同浓度对重金属Cd提取结果(单位:mg · kg^1)
[0098] 不同重金属溶出促进剂对重金属的提取效果不同，随着提取剂浓度的提高，土壤 中Ql萃取量增加。在20mmol/L时，梓檬酸萃取量最高为9.190mg · kg^1。
[0099] 3)、不同重金属溶出促进剂不同浓度对土壤重金属Cd提取效率的影响
[0100] 从图2可知柠檬酸、乙酸、硝酸铵和酒石酸对土壤重金属Cd有一定提取效果，乙酸 铵提取效果比较差。随着重金属溶出促进剂浓度的提高，土壤重金属Cd萃取率越高。重金属 溶出促进剂浓度为5mmol/L时，乙酸的萃取率最优为23.36%;重金属溶出促进剂浓度为 lOmmol/L时，硝酸铵的萃取率最优为40.61 % ;重金属溶出促进剂浓度为15mmol/L时，柠檬 酸的萃取率为51.29%;重金属溶出促进剂浓度为20mmol/L时，柠檬酸的萃取率为54.06%。 [0101 ]结合前面土壤pH值(pH对土壤种植植物具有较大的影响，如pH到4以下就不适合种 水稻），选取梓檬酸浓度为lOmmol/L时作为土壤重金属萃取条件最合算合适。
[0102] 实施例6
[0103] 纳米多孔陶瓷复合材料MAOl和MFOl再生实验：
[0104] MAOl和MFOl可用EDTA和HCl再生，其中使用EDTA再生后材料吸附容量能恢复至最 初的95%，使用盐酸再生后材料吸附容量为最初的50%。增加抽真空后，可恢复至最初容量 的70%。实验流程及数据如下：
[0105] 实验器材与试剂：
[0106] 采用MAOl多孔陶瓷材料为例进行试验说明，已配制好的200ppm含Cd废水；
[0107] 250mL三角瓶，250mL烧杯，250mL量筒，IOmL移液管，滴管，振荡箱，分析天平等； [0108] 1、实验步骤：
[0109] 1)、用分析天平分别精确称取30份MA012.00g于30支已洗净的250mL三角瓶中，分 别编号为①②③…；
[0110] 2)、用洗净的250mL量筒量取IOOmL已配制好的200ppm的含Cd废水，于1的三角瓶， 依次装好30支三角瓶；
[0111] 3)、将2的三角瓶放入振荡箱中振荡，转速130rpm，温度为室温（2rc左右），振荡 2h；
[0112] 4)、取3的水样于编有①②③…的试管中10mL，剩余的含重金属废水倒入废水回收 桶，尽量倒尽，样品送检；
[0113] 5)、用IOmL的移液管(取不同液体时分开)取lO.OmL 6mol/L HCl或1.5%EDTA溶液 分别对加入吸附后的MAO1三角瓶中，并置于振荡箱内，130rpm，室温(21°C左右），振荡Ih;
[0114] 6)、将振荡的上述三角瓶内的再生液倒入废水收集处，尽量倒尽；
[0115] 7 )、用清水清洗三角瓶中再生的材料，分别清洗5遍，再用蒸馏水清洗1遍，抽真空； [0116] 8)、进行再吸附试验，重复2~8;
[0117] 注：1、以上实验分三批完成;2、实验过程中所用Cd溶液均为现用现配，每批次吸附 所用Cd溶液为同一种，并且每次测量时同时测量所配Cd溶液的浓度；
[0118] 实验结结果与分析
[0119] 通过以上实验得到数据如下表7:
[0120] 单位:mg/L
[0121] 表7 MAOl多孔陶瓷材料对重金属镉的吸附及脱附试验数据表
[0124] 注:Al为第一次吸附后溶液Cd浓度，Rl为第一次再生后再生液中Cd浓度，以此类 推。
[0125] 对上表数据作分析，计算吸附量和脱附量，得到如下表8所示结果。
[0126] 表8 MAOl多孔陶瓷材料对重金属镉的吸附及脱附试验效果数据
[0128] 2.试验结果分析
[0129] 第一次吸附效果，最高可达79%，最低37%，平均57% ;
[0130] 再生中，EDTA效果较好均能达到95% ;
[0131] HCl效果一般，再生过程中的吸附量约为第一次的50%。若增加真空抽提，可将再 生后吸附量提高至初始值的70%以上。
【主权项】
1. 一种永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于:包括以下步骤： (1) 在重金属污染地块四周堆砌田垄围堰，维持围堰内水位高于地块土壤10~25cm，且 低于田垄10cm以上； (2) 保持围堰内水温在10 °C~35 °C，对围堰内地块土壤进行翻耕，使泥水充分混合，翻 耕深度为10~30cm，再静置澄清； (3) 在围堰内水中放置纳米多孔陶瓷复合材料，对水中的重金属离子进行吸附处理2~ 5h后，取出纳米多孔陶瓷复合材料；当纳米多孔陶瓷复合材料吸附的重金属达到饱和时，对 纳米多孔陶瓷复合材料进行再生处理并回收重金属； 所述的纳米多孔陶瓷复合材料制成颗粒状，用网袋按30~60克/袋分装，再将网袋按 0.5m~1.0m的间隔悬挂于绳子上，将若干根所述绳子拉直，并按0.5m~lm的间隔平行摆放 在围堰内水中； 或者，所述的纳米多孔陶瓷复合材料制成5~7cm X 3~4cm X 1~2cm长方体块状，按 0.5m~lm纵横间距放置在围堰内水中； (4) 重复(2)和(3)10次以上，即得修复地块。2. 根据权利要1所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 所述的纳米多孔陶瓷复合材料为MA01和/或MF01。3. 根据权利要1所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 翻耕过程中添加硝酸铵、柠檬酸、乙酸、酒石酸和乙酸铵中至少一种作为重金属离子溶出促 进剂。4. 根据权利要3所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 翻耕过程中添加柠檬酸作为重金属离子溶出促进剂。5. 根据权利要3或4所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在 于:所述的重金属离子溶出促进剂在围堰内水中的浓度为1~20mmol/L。6. 根据权利要5所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 所述的重金属离子溶出促进剂在围堰内水中的浓度为10~20mmol/L。7. 根据权利要1所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 翻耕过程中维持围堰内水温在20 °C~30 °C。8. 根据权利要1所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 回收重金属的过程为将吸附了重金属离子的纳米多孔陶瓷复合材料用盐酸或Η)ΤΑ洗脱，得 到含重金属离子的溶液，再生纳米多孔陶瓷复合材料重复使用。9. 根据权利要1所述的永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，其特征在于： 修复后的地块在种植过程中在地块中加入纳米多孔陶瓷复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种永久去除重金属污染土壤中有效态重金属的方法，该方法是在重金属污染地块四周堆砌田垄围堰，在围堰内加水，对围堰内地块土壤进行翻耕，使泥水充分混合，再静置澄清；在围堰内均匀放置纳米多孔陶瓷复合材料，对水中的重金属离子进行吸附处理，取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属；重复翻耕和吸附操作，即得修复地块，可正常种植。该方法能高效永久去除土壤中重金属，可实现土壤重金属回收，且不破坏土壤原有生态结构、不造成二次污染，操作简单、成本低，易于大规模推广应用。
【IPC分类】B09C1/00
【公开号】CN105618472
【申请号】CN201510976058
【发明人】奉向东, 王健, 赵铁, 程坤, 戴佰林, 周磊, 江幸
【申请人】湖南森美思环保有限责任公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月22日