一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑及其應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重金屬污染主要指由密度在5.0以上的汞、鎘、鉛、鉻、金屬砷、銅、鈷、鎳、錫、釩等金屬所造成的環(huán)境污染，其中，以土壤污染尤其嚴(yán)重。
[0003]例如，我國(guó)鎘污染土壤已達(dá)到1.3萬(wàn)公頃，涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū)。部分地區(qū)土壤重金屬污染已相當(dāng)嚴(yán)重，甚至發(fā)生了大量的“鎘米”污染事件。如有20多年灌溉歷史的沈陽(yáng)張士灌區(qū)被污染的耕地多達(dá)25hm2，土壤含鎘量在5-7mg/kg之間，稻米的含鎘濃度高達(dá)0.44-0.86mg.kg—1，最高達(dá)3.7mg.kg—S遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。錦會(huì)破壞與人體呼吸和消化過(guò)程有關(guān)的各種碳酸酶，脫氫酶以及磷酸酶。鎘中毒引起的痛病發(fā)病緩慢，潛伏期為2-8年，而鎘在體內(nèi)的生物半減期為16-33年，經(jīng)長(zhǎng)期蓄積達(dá)到一定程度才發(fā)病，發(fā)病后無(wú)特效療法，死亡率很高。同時(shí)，我國(guó)是鉛生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，但是我國(guó)的煉鉛企業(yè)普遍存在生產(chǎn)技術(shù)落后，設(shè)備現(xiàn)代化程度低的問(wèn)題，造成土壤中鉛污染也比較嚴(yán)重。鉛主要通過(guò)呼吸和食物鏈的方式進(jìn)入人體，在人體中積累過(guò)量后能造成鉛中毒，鉛對(duì)人體危害較大，其主要癥狀有貧血、腸絞痛和肌肉癱瘓等，尤其是對(duì)嬰幼兒的神經(jīng)、認(rèn)知和記憶等腦功能造成嚴(yán)重破壞。
[0004]由于重金屬不能被微生物降解，只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難。目前，治理土壤重金屬污染的技術(shù)主要有植物修復(fù)技術(shù)和土壤化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)。利用植物修復(fù)技術(shù)治理污染土壤時(shí)，對(duì)于污染較為嚴(yán)重的土壤通常需要先降低重金屬的濃度和毒性，否則植物在這樣的土壤上不能存活。而以分離為目的的土壤化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)，可快速將污染物從土壤中移除，短時(shí)間內(nèi)完成高濃度重金屬污染土壤的治理，而且治理費(fèi)用相對(duì)較低廉，已成為重金屬污染土壤快速修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)和發(fā)展方向之一。但是目前研究中所采用的淋洗劑都具有一定的局限性。如專利CN102500612A利用二乙胺四乙酸納(Na2EDTA)溶液作為淋洗劑淋洗重金屬污染土壤，有效去除土壤中的鎘和鉛，并利用Na2S.9H20來(lái)沉淀濾液中的重金屬，使Na2EDTA重新得到釋放，從而使淋洗劑循環(huán)使用，降低了淋洗成本，但Na2EDTA生物降解性較差，會(huì)造成土壤的二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑及其應(yīng)用方法，用于解決去除土壤重金屬污染的淋洗劑難降解，會(huì)對(duì)土壤造成二次污染的問(wèn)題。技術(shù)方案如下:
[0006]—種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑，其特征在于，所述淋洗劑由主劑和輔劑組成；基于所述淋洗劑的總體積，所述主劑的體積分?jǐn)?shù)為65%?85%，所述輔劑的體積分?jǐn)?shù)為15%?35% ；
[0007]所述主劑為溶質(zhì)選自乙二胺二琥珀酸、酒石酸和檸檬酸中的至少一種的水溶液；所述輔劑為溶質(zhì)選自茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂中的至少一種的水溶液；
[0008]其中，在所述主劑含有乙二胺二琥珀酸的情況下，所述乙二胺二琥珀酸在主劑中的濃度為0.06?0.15mol/L;在所述主劑含有酒石酸的情況下，所述酒石酸在主劑中的濃度為0.3?1.5mol/L;在所述主劑含有梓檬酸的情況下，所述梓檬酸在主劑中的濃度為0.5?1.5mol/L;在所述輔劑含有茶皂素的情況下，所述茶皂素在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%?8%;在所述輔劑含有皂角苷的情況下，所述皂角苷在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%?8%;在所述輔劑含有鼠李糖脂的情況下，所述鼠李糖脂在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%?8%。
[0009]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述重金屬為鎘和/或鉛。
[0010]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，基于所述淋洗劑的總體積，所述主劑的體積分?jǐn)?shù)為75%?85%，所述輔劑的體積分?jǐn)?shù)為15%?25%。
[0011]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，在所述主劑含有酒石酸的情況下，所述酒石酸在主劑中的濃度為I?1.5mol/L;在所述主劑含有檸檬酸的情況下，所述檸檬酸在主劑中的濃度為I?1.5mol/L。
[0012]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，在所述輔劑含有茶皂素的情況下，所述茶皂素在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%?6%;在所述輔劑含有皂角苷的情況下，所述皂角苷在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%?6%;在所述輔劑含有鼠李糖脂的情況下，所述鼠李糖脂在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%?6%。
[0013]本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用上述淋洗劑修復(fù)重金屬污染土壤的方法，其特征在于，包括:
[0014]將所述淋洗劑與重金屬污染土壤按5:1?20: lmL/g進(jìn)行混合，反應(yīng)2h?1h后，固液分離處理，分別收集修復(fù)后的土壤和廢液。
[0015]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，將所述淋洗劑與重金屬污染土壤按7:1?12:lmL/g進(jìn)行混合。
[0016]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，所述重金屬污染土壤的粒徑小于5mm。
[0017]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，還包括向所述廢液中加入堿或堿液將其pH值調(diào)至10?13，再向其中加入氯化鐵，固液分離處理，分離得到的液體即為可再次使用的淋洗劑;所述氯化鐵的加入量為所述重金屬質(zhì)量的10至20倍。
[0018]需要說(shuō)明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定絮凝反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間，本發(fā)明在此不作具體限定，反應(yīng)時(shí)間可以為15?60min。
[0019]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，所述堿為氧化鈣或氫氧化鈣;所述堿液為氫氧化媽渾濁液。
[0020]本發(fā)明公開的一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑，可促進(jìn)土壤中重金屬的解吸增溶，其主劑中的乙二胺二琥珀酸(EDDS)、酒石酸和檸檬酸可螯合重金屬離子;其輔劑中的茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂吸附在土壤顆粒表面，促進(jìn)重金屬溶解于淋洗劑中，并且與主劑共同作用，降低重金屬離子在液相中的活性，從而將重金屬?gòu)耐寥乐腥コ簟Ｔ摿芟磩┑母鹘M分幾乎無(wú)毒性，易于生物降解，不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑，所述淋洗劑由主劑和輔劑組成;基于所述淋洗劑的總體積，所述主劑的體積分?jǐn)?shù)為65%?85%，所述輔劑的體積分?jǐn)?shù)為15%?35%;所述主劑為溶質(zhì)選自乙二胺二琥珀酸、酒石酸和檸檬酸中的至少一種的水溶液;所述輔劑為溶質(zhì)選自茶皂素、皂角苷和鼠李糖脂中的至少一種的水溶液;其中，在所述主劑含有乙二胺二琥珀酸的情況下，所述乙二胺二琥珀酸在主劑中的濃度為0.06?0.15mol/L;在所述主劑含有酒石酸的情況下，所述酒石酸在主劑中的濃度為0.3?1.5mol/L;在所述主劑含有檸檬酸的情況下，所述檸檬酸在主劑中的濃度為0.5?1.5moVL;在所述輔劑含有茶皂素的情況下，所述茶皂素在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %?8 % ;在所述輔劑含有皂角苷的情況下，所述皂角苷在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %?8 % ;在所述輔劑含有鼠李糖脂的情況下，所述鼠李糖脂在輔劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%?8%。
[0022]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的技術(shù)方案所使用的淋洗劑的主劑中，EDDS的含量很低，每升淋洗劑中最多含有0.15mol，并且EDDS對(duì)土壤中的微生物影響較小，毒性很低，易被生物降解;酒石酸和檸檬酸均屬于天然螯合劑，呈較溫和弱酸性，易被生物降解，不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染