锑污染土壤的淋洗修复方法
【专利摘要】本发明公开一种锑污染土壤的淋洗修复方法，主要针对现有技术下的淋洗技术不具备修复锑污染土壤的问题，提出了一种修复锑污染土壤的锑污染土壤的淋洗修复方法，包括：步骤1)将锑污染土壤与石英砂混合并拌和均匀，形成待淋洗土壤；步骤2)将待淋洗土壤置于空气中进行氧化；步骤3)将氧化后的待淋洗土壤用淋洗剂进行浸泡，所述淋洗剂为ph值为8.1～10的弱碱性溶液；步骤4)将淋洗剂从土壤中滤出，检测土壤中的锑含量；如果土壤中的锑含量未达到合格标准，回到步骤2)；如果土壤中的锑含量达到合格标准，结束治理过程。本发明能够高效修复锑污染土壤，不仅能够使土壤恢复质量还能够富集锑元素。
【专利说明】
锑污染土壤的淋洗修复方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种锑污染土壤的淋洗修复方法。
【背景技术】
[0002]铺(antimony,Sb)是一种生物体非必须的、广泛分布的典型毒害重金属元素，是全球性环境污染物之一。对人体健康有很强的毒性。锑及所有的锑化合物对人体都有毒性，Sb对人体的毒性作用是由于Sb与蛋白质内的巯基(一 SH)具有很强亲和力，在人体内Sb与巯基(―SH)结合，抑制某些巯基酶如琥珀酸氧化酶的活性，干扰了体内蛋白质及糖的代谢，损害肝脏、心脏及神经系统，还对粘膜产生刺激作用由于锑及其化合物在交通运输、阻燃剂、化工、玻璃、塑料、橡胶、军事工业等方面的广泛用途，人类对其的需求量越来越大，锑产量也是总体呈现上升趋势，由此引发的环境锑污染问题不容忽视。环境中的Sb主要来自矿山开采、矿石选冶以及锑的化合物的广泛使用等，特别是采矿活动与锑矿的冶炼，被认为是环境中Sb的最主要污染来源。随着锑矿和含锑矿产资源的大规模开发利用，大量Sb从矿石矿物中释放进入表生环境，导致土壤和水体锑污染问题十分突出。
[0003]土壤重金属污染的修复方法有固化稳定化技术、土壤淋洗技术、氧化还原技术、植物修复技术等，固化稳定化技术和氧化还原技术存在当外界条件如pH、Eh等发生变化，稳定或生物毒性小的重金属会发生逆反应的弊端，植物修复技术需要的周期较长，土壤淋洗技术是采用物理分离或增效洗脱等手段，通过添加水或合适的增效剂，分离重污染土壤组分或使污染物从土壤相转移到液相，实现减量化。美国、加拿大、欧洲及日本等已有较多的应用案例。淋洗剂的选择和条件控制是淋洗效果的决定因素，常见的重金属污染淋洗剂包括酸溶液、碱溶液、螯合剂溶液、盐溶液和表面活性剂等。目前尚未见关于锑污染土壤淋洗方法的报道。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提供一种修复锑污染土壤的锑污染土壤的淋洗修复方法。
[0005]为达到上述目的，本发明锑污染土壤的淋洗修复方法包括:
[0006]步骤I)将锑污染土壤与石英砂混合并拌和均匀，形成待淋洗土壤；
[0007]步骤2)将待淋洗土壤置于空气中进行氧化；
[0008]步骤3)将氧化后的待淋洗土壤用淋洗剂进行浸泡，所述淋洗剂为ph值为8.1?10的弱碱性溶液；
[0009]步骤4)将淋洗剂从土壤中滤出，检测土壤中的锑含量；
[0010]如果土壤中的锑含量未达到合格标准，回到步骤2);
[0011]如果土壤中的锑含量达到合格标准，结束治理过程。
[0012]进一步地，所述淋洗剂为的碳酸氢钠、磷酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾中的一种或几种的水溶液，其中，碳酸氢根和磷酸氢根的浓度之和为0.0I?lmol/L;优选的淋洗剂为0.1?0.2mol/L的碳酸氢钠水溶液。
[0013]进一步地，所述待淋洗土壤中，锑污染土壤与石英砂的质量比例为1:1/2?1:2;所述待淋洗土壤中锑污染土壤与石英砂的质量比例为1:1。
[0014]进一步地，所述步骤2)中，氧化反应如下:Sb2S3+3H20 = 2Sb03—+6H++4e一。
[0015]进一步地，控制所述步骤I)?4)的环境温度为5°C?25°C。
[0016]进一步地，所述步骤3))中浸泡的时间为1-12小时，浸泡时间总和不超过72小时。
[0017]本发明锑污染土壤的淋洗修复方法利用弱碱性环境和氧化还原条件对锑的解吸作用将污染土壤中的锑从固相富集萃取至液相，达到降低土壤中的锑污染物的目的:Sb是对氧化还原条件敏感的元素，在典型的地表环境中(pH::6.5-8.5 ;Eh: 100-300mV)中，Sb以氧阴离子Sb(0H)6—(或Sb03—)的形式存在，在NaHCO3弱碱性淋洗条件下利于阳离子的吸附，阴呙子的解吸。
[0018]本发明锑污染土壤的淋洗修复方法在干湿交替条件下淋滤可以分为两个阶段:第一阶段即氧化阶段，在这个阶段锑污染土壤可以和空气中的O2充分接触，而且有少量水分存在的，这种情况下锑污染土壤在O2和少量水分的作用下发生氧化反应;第二个阶段是淋滤阶段，这个阶段将前一阶段氧化产生的吸附在颗粒表面的可溶态的Sb03—解吸出来，弱碱性的环境促进锑的氧化物发生反应，并且使锑从固体颗粒上解析出来，如此的循环使锑剧烈的释放。
[0019]本发明锑污染土壤的淋洗修复方法采用淋洗的方法对锑污染土壤进行治理，同时，能够对锑元素进行富集。不仅能够使土壤的质量变好，还能够有效收集和利用锑元素。
【附图说明】
图1是本发明修复锑污染土壤的锑污染土壤的淋洗修复方法的实验数据对比图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
[0021]实施例1
[0022]本实施例通过实验数据进行具体说明，本实施例中采用的锑污染土壤为锑的浓度为 28463ug/Kg 的土壤。
[0023]图中横轴为浸泡总时间，图中纵轴为单次浸泡锑污染土壤之后的溶液中锑的浓度。
[0024]实验1:在5?25°C，将质量比例为1:1的锑污染土壤(1g)与石英砂(1g)混合，拌合均匀形成待淋洗土壤。采用0.2mol/L的NaHC03水溶液对待淋洗土壤进行11次浸泡;浸泡时间分别为Ih、Ih、Ih、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤样本与空气充分接触。如图1所示，浸泡完成之后的土壤中的锑浓度分别降低了 1056、1235、1367、1402、1415、1592、1723、1702、1852、2021、1364ug/Kg，累计降低浓度为 16729ug/Kg，占锑污染土壤总浓度的 58.77%。
[0025]实验2:将质量比例为1:1的锑污染土壤(1g)与石英砂(1g)混合，拌合均匀形成待淋洗土壤。采用0.lmol/L的NaHC03水溶液对待淋洗土壤进行11次浸泡;浸泡时间分别为lh、lh、lh、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤样本与空气充分接触。如图1所示，浸泡完成之后的土壤中的锑浓度分别降低了 736、605、530、853、1152、1357、2046、1935、1298、1545、1364ug/Kg，累计降低浓度为13421ug/Kg，占锑污染土壤总浓度的47.15%。
[0026]对比实验1:将质量比例为1:1的锑污染土壤(1g)与石英砂(1g)混合，拌合均匀形成待淋洗土壤。采用0.lmol/L的NaHC03水溶液对待淋洗土壤进行11次浸泡;浸泡时间分别为lh、lh、lh、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤样本不与空气接触。如图1所示，浸泡完成之后的土壤中的锑浓度分别降低了 890、536、543、572、586、600、1025、705、816、1027、985ug/Kg，累计降低浓度为7395ug/Kg，占锑污染土壤总浓度的25.98%。
[0027]对比实验2:将质量比例为1:1的锑污染土壤(1g)与石英砂(1g)混合，拌合均匀形成待淋洗土壤。采用0.lmol/L的NaHC03水溶液对待淋洗土壤进行11次浸泡;浸泡时间分别为lh、lh、lh、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤样本不与空气接触。如图1所示，浸泡完成之后的土壤中的锑浓度分别降低了 465、387、365、332、317、305、795、705、723、982、961呢/如，累计降低浓度为63371^/如，占锑污染土壤总浓度的22.26%。
[0028]将实验1、2和对比实验1、2进行对比，实验I和2中采用本发明的氧化环境与还原环境交替设置方法，而对比实验1、2采用一直用淋洗剂浸泡土壤样本的设置方法，对比实验数据可知，采用氧化环境与还原环境交替设置的方法去除土壤中的锑的速率远远高于一直用淋洗剂浸泡土壤的设置方法。
[0029]以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种锑污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于:所述方法包括: 步骤I)将锑污染土壤与石英砂混合并拌和均匀，形成待淋洗土壤； 步骤2)将待淋洗土壤置于空气中进行氧化； 步骤3)将氧化后的待淋洗土壤用淋洗剂进行浸泡，所述淋洗剂为ph值为8.1?10的弱碱性溶液； 步骤4)将淋洗剂从土壤中滤出，检测土壤中的锑含量； 如果土壤中的锑含量未达到合格标准，回到步骤2); 如果土壤中的锑含量达到合格标准，结束治理过程。2.如权利要求1所述锑污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于:所述淋洗剂为的碳酸氢钠、磷酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾中的一种或几种的水溶液，其中，碳酸氢根和磷酸氢根的浓度之和为0.01?lmol/L;优选的淋洗剂为0.1?0.2mol/L的碳酸氢钠水溶液。3.如权利要求1所述锑污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于:所述待淋洗土壤中，锑污染土壤与石英砂的质量比例为1:1/2?1:2;所述待淋洗土壤中锑污染土壤与石英砂的质量比例为1:1。4.如权利要求1所述锑污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于:所述步骤2)中，氧化反应如下:Sb2S3+3H20 = 2Sb03—+6H++4e—。5.如权利要求1所述锑污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于:控制所述步骤I)?4)的环境温度为5°C?25°C。6.如权利要求1所述锑污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于:所述步骤3))中浸泡的时间为1-12小时，浸泡时间总和不超过72小时，所述步骤3)中的浸泡时间优选为5-6小时。
【文档编号】B09C1/02GK106064174SQ201610504212
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月29日 公开号201610504212.2, CN 106064174 A, CN 106064174A, CN 201610504212, CN-A-106064174, CN106064174 A, CN106064174A, CN201610504212, CN201610504212.2
【发明人】项萌, 李明, 王浩, 程寒飞, 詹茂华
【申请人】中冶华天工程技术有限公司, 中冶华天（安徽）节能环保研究院有限公司