本發(fā)明屬于土壤重金屬修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種同時(shí)去除土壤中砷、銻的方法。
背景技術(shù)：
近年來，土壤重金屬污染問題因重金屬無法被環(huán)境降解，易隨環(huán)境變化遷移到人類食物鏈，具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性，已逐漸成為危害人類健康安全的主要問題之一。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及砷化學(xué)物質(zhì)的不斷使用，砷污染問題日益受到關(guān)注。銻和砷屬同一主族元素，也是土壤廣泛分布的有毒元素之一，在巖石圈中主要以sb2s3存在，并與砷的硫化物和氧化物共存。故將砷與銻放一起研究，有利于同時(shí)治理砷銻污染土壤。國(guó)內(nèi)的砷銻污染主要來源于含砷銻礦的開釆及冶煉過程廢棄物和工業(yè)廢渣，呈現(xiàn)出污染范圍廣、污染程度深、危害嚴(yán)重等特點(diǎn)，其中以湖南、云南、廣西、廣東等省份尤為突出。目前，砷已被納入重金屬“十二五”規(guī)劃首批治理的5種重金屬之中，銻及其化合物被美國(guó)環(huán)保局及歐盟列為優(yōu)先污染物。所以，對(duì)砷銻污染的治理刻不容緩，其治理技術(shù)也成為了當(dāng)前環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。
在污染土壤治理技術(shù)中，常用去除土壤中砷銻的方法有客土法、化學(xué)淋洗技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)等技術(shù)，其中以化學(xué)淋洗法去除效率高，成本低，但有些化學(xué)淋洗方法采用的淋洗劑和淋洗方式會(huì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞大、對(duì)環(huán)境不友好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于同時(shí)去除土壤中砷銻的方法，且該方法具有對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞小、對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
本發(fā)明一種同時(shí)去除土壤中砷銻的方法，該方法包括如下操作步驟：
(1)對(duì)砷銻復(fù)合污染土壤進(jìn)行前期預(yù)處理：將砷銻復(fù)合污染土壤進(jìn)行風(fēng)干除雜，過10目篩；
(2)制備復(fù)合淋洗劑：將一定濃度的草酸和磷酸二氫鉀(k2hpo4)與一定濃度的單寧酸按照一定比例混合，制得復(fù)合淋洗劑；；
(3)第一次淋洗：將預(yù)處理后的砷銻復(fù)合污染土壤裝入塑料瓶中，按照一定的液固比加入步驟(2)配置的復(fù)合淋洗劑，進(jìn)行振蕩淋洗，翻轉(zhuǎn)振蕩2-4h，高速離心使之固液分離；(4)第二次淋洗：按照一定的液固比將步驟(2)配置的復(fù)合淋洗劑加入步驟(3)淋洗后的砷銻復(fù)合污染土壤中進(jìn)行振蕩淋洗，翻轉(zhuǎn)振蕩2-4h，高速離心使之固液分離；
(5)清潔水洗：經(jīng)過步驟(4)淋洗后的土壤，按照一定的液固比用清潔水振蕩淋洗1～2次，高速離心使之固液分離，得到修復(fù)后土壤。
步驟(2)中，草酸和磷酸二氫鉀的濃度均為為0.5mol/l，單寧酸的濃度優(yōu)選為0.1mol/l。
步驟(2)所述復(fù)合淋洗劑中，草酸、磷酸二氫鉀、單寧酸按體積比的配比為9-17:2-5:1。
步驟(3)、(4)、(5)中所述液固比均為10毫升:1克，即復(fù)合淋洗劑或清潔水與污染土壤的用量比為10毫升:1克。
步驟(3)、(4)、(5)所述的振蕩淋洗是將塑料瓶置于翻轉(zhuǎn)振蕩儀器中，常溫下，轉(zhuǎn)速為30r/min，振蕩時(shí)間1～3h。
本發(fā)明方法具有如下有益效果：
1)本發(fā)明方法采用的草酸、單寧酸對(duì)砷銻均具有較強(qiáng)的螯合能力，且對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞小，且容易生物降解，為綠色環(huán)保的淋洗劑；
2)本發(fā)明方法采用的淋洗劑中磷酸根和砷酸根進(jìn)行同晶交換，能發(fā)生強(qiáng)烈的吸附競(jìng)爭(zhēng)，銻和砷為同一主族元素，磷酸根對(duì)銻也有一定的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用，從而置換出土壤中的砷銻；
3)本發(fā)明方法采用三種藥劑配比組成復(fù)合的淋洗藥劑，可同時(shí)發(fā)揮三種藥劑的作用，使土壤中的砷銻元素同時(shí)從土壤顆粒中脫離出來，具有操作簡(jiǎn)單，高效經(jīng)濟(jì)，綠色環(huán)保等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明同時(shí)去除土壤中砷銻的方法，具體操作步驟如下：
(1)對(duì)砷銻復(fù)合污染土壤進(jìn)行前期預(yù)處理：將砷銻復(fù)合污染土壤進(jìn)行風(fēng)干除雜，過10目篩；
(2)復(fù)合淋洗劑的制備：
將濃度均為0.5mol/l的草酸和磷酸二氫鉀(k2hpo4)與濃度為0.1mol/l的單寧酸按體積比的配比為9-17:2-5:1混合，制備得到復(fù)合淋洗劑；
(3)第一次淋洗：將預(yù)處理后的砷銻復(fù)合污染土裝入150ml的含內(nèi)蓋塑料瓶中，加入步驟(2)配置的復(fù)合淋洗劑進(jìn)行振蕩淋洗，其中復(fù)合淋洗劑與砷銻復(fù)合污染土的液固比為10毫升:1克，翻轉(zhuǎn)振蕩2-4h，高速離心，使之固液分離；
(4)第二次淋洗：將步驟(2)配置的復(fù)合淋洗劑加入步驟(3)淋洗后的砷銻復(fù)合污染土中再次進(jìn)行振蕩淋洗，復(fù)合淋洗劑與砷銻復(fù)合污染土的液固比為10毫升:1克，翻轉(zhuǎn)振蕩2-4h，高速離心，使之固液分離；
(5)清潔水洗：經(jīng)過步驟(4)淋洗后的土壤，用清潔水振蕩淋洗1～2次，每次加入的清潔水與土壤的液固比為10毫升:1克，高速離心，使之固液分離，得到修復(fù)后土壤。
作為優(yōu)選，步驟(3)、(4)、(5)中所述的復(fù)合淋洗劑及清潔水與砷銻復(fù)合污染土壤的液固比均為10毫升:1克。
作為優(yōu)選，步驟(3)、(4)、(5)所述的振蕩淋洗是將塑料瓶置于翻轉(zhuǎn)振蕩儀器中，常溫下，轉(zhuǎn)速為30r/min，振蕩時(shí)間1～3h。
以下采用本發(fā)明方法的具體實(shí)施例：
實(shí)施例1：
(1)采集廣西區(qū)某銻礦冶煉廠附近的農(nóng)田表層土壤，自然風(fēng)干，除去雜物后過10目篩。土壤理化性質(zhì)與重金屬含量見表1。
表1土壤理化性質(zhì)與重金屬含量
(2)配制0.5mol/l的草酸、0.5mol/l的磷酸二氫鉀和0.1mol/l的單寧酸，按照草酸：磷酸二氫鉀：?jiǎn)螌幩幔?7:2:1的體積配比配制復(fù)合淋洗劑。
(3)稱取10g篩分后的土壤于150ml塑料瓶中，第一次加入100ml復(fù)合淋洗劑，即液固比為10毫升：1克，置于翻轉(zhuǎn)振蕩器中，在30r/min條件下振蕩2h；
(4)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，第二次加入100ml復(fù)合淋洗劑，即液固比為10毫升：1克，在30r/min條件下振蕩2h；
(5)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，加入100ml蒸餾水，即液固比為10毫升：1克，在30r/min條件下振蕩1h；
(6)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，即得清潔后土壤。
經(jīng)上述三次淋洗修復(fù)處理后，土壤中的砷銻含量分別為24.08、308.8mg/kg，去除率分別為94.32％、90.66％。
實(shí)施例2：
(1)采集廣西區(qū)某銻礦冶煉廠場(chǎng)地的表層土壤，自然風(fēng)干，除去雜物石塊后過10目篩。土壤理化性質(zhì)與重金屬含量見表2。
表2土壤理化性質(zhì)與重金屬含量
(2)配制0.5mol/l的草酸、0.5mol/l的磷酸二氫鉀和0.1mol/l的單寧酸，按照草酸：磷酸二氫鉀：?jiǎn)螌幩幔?:5:1的體積配比配制復(fù)合淋洗劑。
(3)稱取10g篩分后的土壤于150ml塑料瓶中，第一次加入100ml復(fù)合淋洗劑，即液固比為10毫升：1克，置于翻轉(zhuǎn)振蕩器中，在30r/min條件下振蕩2h；
(4)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，第二次加入100ml復(fù)合淋洗劑，即液固比為10毫升：1克，在30r/min條件下振蕩2h；
(5)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，加入100ml蒸餾水，即液固比為10毫升：1克，在30r/min條件下振蕩1h；
(6)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，即得清潔后土壤。
經(jīng)上述淋洗修復(fù)處理后，土壤中的砷銻含量分別為25.08、315.4mg/kg，去除率分別為94.43％、90.62％。
實(shí)施例3：
(1)采集廣西區(qū)某銻礦冶煉廠排污口附近的表層土壤，自然風(fēng)干，除去雜物石塊后過10目篩。土壤理化性質(zhì)與重金屬含量見表3。
表3土壤理化性質(zhì)與重金屬含量
(2)配制0.5mol/l的草酸、0.5mol/l的磷酸二氫鉀和0.1mol/l的單寧酸，按照草酸：磷酸二氫鉀：?jiǎn)螌幩幔?0:3:1的體積配比配制復(fù)合淋洗劑。
(3)稱取10g篩分后的土壤于150ml塑料瓶中，第一次加入100ml復(fù)合淋洗劑，即液固比為10毫升：1克，置于翻轉(zhuǎn)振蕩器中，在30r/min條件下振蕩2h；
(4)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，第二次加入100ml復(fù)合淋洗劑，即液固比為10毫升：1克，在30r/min條件下振蕩2h；
(5)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，加入100ml蒸餾水，即液固比為10毫升：1克，在30r/min條件下振蕩1h；
(6)高速離心，固液分離倒出廢棄淋洗液后，即得清潔后土壤。
經(jīng)上述淋洗修復(fù)處理后，土壤中的砷銻含量分別為30.03、244.4mg/kg，去除率分別為90.32％、90.09％。
可見，本發(fā)明方法能夠有效地降低土壤中的砷銻含量，土壤砷銻去除率可高達(dá)90％以上，為砷銻污染土壤修復(fù)提供了很好的示范。
以上僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，所以，與本發(fā)明構(gòu)思無實(shí)質(zhì)性差異的各種技術(shù)方案均應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。