本發(fā)明屬于重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域,尤其涉及一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法。
背景技術(shù):
土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng),土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過(guò)背景值,過(guò)量沉積而引起的含量過(guò)高,統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。污染土壤的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。重金屬污染物在土壤中移動(dòng)性差,滯留時(shí)間長(zhǎng)、不能被微生物降解;并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類的健康。土壤重金屬污染以及治理已經(jīng)成為科學(xué)界乃至全世界關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。
土壤淋洗修復(fù)是一項(xiàng)應(yīng)用性強(qiáng)、可徹底去除污染物、處理過(guò)程可控且速度快的土壤修復(fù)治理技術(shù),常用于污染場(chǎng)地的修復(fù)治理,已在國(guó)外污染場(chǎng)地修復(fù)中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的修復(fù)效果。土壤淋洗修復(fù)是運(yùn)用試劑與土壤固相中的重金屬作用,形成溶解性的重金屬離子或金屬絡(luò)合物,然后用清水把污染物沖至根層外,再利用含有一定配位體的化合物沖淋土壤,使之與重金屬離子形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物,或用帶有陰離子的溶液,如碳酸鹽、磷酸鹽沖洗土壤,使重金屬形成化合物沉淀。
土壤淋洗修復(fù)技術(shù)是一種應(yīng)用范圍廣、效果顯著的修復(fù)技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是淋洗劑的選擇,既能提取重金屬,又能不損害土壤結(jié)構(gòu)。如果淋洗劑選取不當(dāng),很可能造成二次污染。其中淋洗劑主要包括強(qiáng)酸、天然有機(jī)酸、人工螯合劑、生物表面活性劑和人工表面活性劑。強(qiáng)酸雖然成本低,對(duì)重金屬的去除效果好,但會(huì)引起土壤PH的改變、土壤基質(zhì)的溶解以及土壤肥力的下降;EDTA等人工螯合劑和人工合成表面活性劑則因其價(jià)格昂貴,生物降解性差,容易在土壤中殘留造成二次污染等原因,很難得到廣泛應(yīng)用;生物表面活性劑對(duì)重金屬有一定的去除能力,生物降解性好,但是產(chǎn)量較低、發(fā)酵液中的成分復(fù)雜,使其規(guī)?;瘧?yīng)用不具有優(yōu)勢(shì)。相比較而言,檸檬酸是自然界中常見(jiàn)的有機(jī)酸,不僅對(duì)重金屬具有較好的去除效果,而且容易生物降解,降解速度較快。因此,有必要研究出一種利用新型的利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題,提供了一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,該方法修復(fù)效果好、修復(fù)速度快并且易于產(chǎn)業(yè)化的。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,其特征在于,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入0.8-1.2L水,在水中加入0.8-1.2kg重金屬污染土壤,同時(shí)加入110-120g檸檬酸粉末,于室溫下以150-200r/min 速率振蕩淋洗4-8小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收所述浸提槽和所述含重金屬的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的重金屬污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)吸附劑移除其中重金屬,廢液再次循環(huán)利用于重金屬污染土壤的淋洗。
所述步驟(1)中,水的較優(yōu)用量以1L,重金屬污染土壤的較優(yōu)用量為1kg,檸檬酸粉末的較優(yōu)用量為115g。
所述步驟(4)中,所述吸附劑為活性炭、電氣石、粉煤灰。
所述步驟(4)中,所述廢液與吸附劑的液固比為10:1 ~ 5:1。
本發(fā)明的有益效果為:
1、使重金屬污染土壤得到有效治理,浸提回填后的土壤種植重金屬富集植物,恢復(fù)綠色植被,既提高土壤生產(chǎn)力又生態(tài)化地進(jìn)一步修復(fù)土壤,對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量改善具有重要的現(xiàn)實(shí)意義;
2、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、修復(fù)效果好并且實(shí)現(xiàn)了重金屬污染土壤的快速修復(fù),降低重金屬污染對(duì)土壤環(huán)境的危害,防止重金屬進(jìn)入食物鏈;
3、本發(fā)明操作成本低,淋洗液可重復(fù)利用,無(wú)二次污染及土壤肥力降低問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例1
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入1.1L水,在水中加入0.8kg鎘污染土壤,同時(shí)加入120g檸檬酸粉末,于室溫下以150r/min 速率振蕩淋洗6小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含鎘的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的鎘污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)活性炭作為吸附劑移除其中的鎘,廢液與活性炭的液固比為10:1,廢液再次循環(huán)利用于鎘污染土壤的淋洗。
采用本方法后,鉛污染土壤中鎘的去除率為95%,經(jīng)活性炭吸附后廢液中88%的鎘被移除。
實(shí)施例2
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入1.2L水,在水中加入0.9kg鉛污染土壤,同時(shí)加入110g檸檬酸粉末,于室溫下以200r/min 速率振蕩淋洗6小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含鉛的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的鉛污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)電氣石作為吸附劑移除其中的鉛,廢液與電氣石的液固比為5:1,廢液再次循環(huán)利用于鉛污染土壤的淋洗。
采用本方法后,鉛污染土壤中鉛的去除率為95%,經(jīng)電氣石吸附后廢液中86%的鉛被移除。
實(shí)施例3
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入1L水,在水中加入1kg鉛污染土壤,同時(shí)加入115g檸檬酸粉末,于室溫下以180r/min 速率振蕩淋洗6小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含鉛的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的鉛污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)粉煤灰作為吸附劑移除其中的鉛,廢液與粉煤灰的液固比為8:1,廢液再次循環(huán)利用于鉛污染土壤的淋洗。
采用本方法后,鉛污染土壤中鉛的去除率為98%,經(jīng)粉煤灰吸附后廢液中89%的鉛被移除。
實(shí)施例4
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入1L水,在水中加入0.8kg銅污染土壤,同時(shí)加入120g檸檬酸粉末,于室溫下以170r/min 速率振蕩淋洗7小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含銅的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的銅污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)活性炭作為吸附劑移除其中的銅,廢液與活性炭的液固比為5:1,廢液再次循環(huán)利用于銅污染土壤的淋洗。
采用本方法后,銅污染土壤中鉛的去除率為93%,經(jīng)活性炭吸附后廢液中80%的銅被移除。
實(shí)施例5
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入0.9L水,在水中加入1.1kg鎘污染土壤,同時(shí)加入115g檸檬酸粉末,于室溫下以200r/min 速率振蕩淋洗4小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含鎘的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的鎘污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)電氣石作為吸附劑移除其中的鎘,廢液與電氣石的液固比為9:1,廢液再次循環(huán)利用于鎘污染土壤的淋洗。
采用本方法后,鎘污染土壤中鉛的去除率為94%,經(jīng)電氣石吸附后廢液中83%的鎘被移除。
實(shí)施例6
一種利用檸檬酸浸提淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的方法,包括如下步驟:
(1)在浸提槽內(nèi)加入0.8L水,在水中加入1.2kg鉛污染土壤,同時(shí)加入110g檸檬酸粉末,于室溫下以150r/min 速率振蕩淋洗8小時(shí);
(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含鉛的淋洗液集中處理;
(3)淋洗完畢后的固液混合物采用真空抽濾的方式進(jìn)行分離,得到淋洗后的鉛污染土壤和廢液;
(4)淋洗完畢的廢液通過(guò)粉煤灰作為吸附劑移除其中的鉛,廢液與粉煤灰的液固比為7:1,廢液再次循環(huán)利用于鉛污染土壤的淋洗。
采用本方法后,鉛污染土壤中鉛的去除率為96%,經(jīng)粉煤灰吸附后廢液中85%的鉛被移除。
以上對(duì)本發(fā)明的6個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。