本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域,特別涉及一種重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑、其配制方法及利用其的修復(fù)方法。
背景技術(shù):
隨著全球城市化進(jìn)程和工業(yè)化發(fā)展,土壤重金屬污染已成為嚴(yán)重的全球性環(huán)境問題。其隱蔽性、長期性和不可逆轉(zhuǎn)性的特點(diǎn)也使得重金屬污染土壤的修復(fù)一直是國際上研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。目前中國重金屬污染嚴(yán)重,常見的土壤重金屬包括砷、鎘、鉛、鋅、鉻及鎳等,其人為來源主要包括工業(yè)活動(dòng)(如電池回收處理、采礦、熔煉爐飛灰所產(chǎn)生的大氣沉降),農(nóng)業(yè)活動(dòng)(如灌溉水,特別是污溉)、固體廢棄物、農(nóng)藥化肥)和軍事活動(dòng)(如射擊場)。
目前對(duì)于重污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)技術(shù)。其中,生物修復(fù)技術(shù)因其污染物降解徹底、對(duì)土壤理化性質(zhì)影響低、費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛研究和應(yīng)用。然而,當(dāng)污染物濃度高、毒性強(qiáng)時(shí),生物修復(fù)技術(shù)難以滿足。物理修復(fù)技術(shù)雖然能夠同時(shí)修復(fù)有機(jī)污染和重金屬污染,并實(shí)現(xiàn)重金屬等回收利用,但其要求大型設(shè)備及空間,且治理費(fèi)用較高,工程性不強(qiáng)。較為成熟的化學(xué)修復(fù)技術(shù)雖有較高的修復(fù)效率和低廉修復(fù)成本,但修復(fù)過程中化學(xué)藥劑的加入會(huì)影響土壤理化性質(zhì),甚至造成土壤的二次污染。土壤洗滌技術(shù)為物理化學(xué)修復(fù)技術(shù),能夠有效結(jié)合物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)的優(yōu)點(diǎn),修復(fù)效率高、效果穩(wěn)定、成本較低廉,現(xiàn)已成為污染土壤快速修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)和發(fā)展方向之一。目前通常使用單一洗滌劑來修復(fù)重金屬污染土壤,但依靠單一物質(zhì)洗滌劑往往無法有效解決實(shí)際場地中多種重金屬復(fù)合污染的問題。乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA)作為一種有效螯合劑,對(duì)大多數(shù)重金屬均有較好的螯合作用,但無法與陰離子重金屬(如As)形成穩(wěn)定螯合物。草酸為可降解有機(jī)酸,不僅可以有效溶解土壤中重金屬,還能水化氧化物,有效去除氧化態(tài)重金屬。六偏磷酸鈉可以在洗滌過程中提供磷酸根離子,通過配位交換置換出土壤中陰離子重金屬As。以上幾種洗滌劑復(fù)合使用,可同時(shí)去除土壤中陽離子金屬和陰離子金屬。
針對(duì)目前單一修復(fù)劑無法有效修復(fù)重金屬復(fù)合污染土壤的問題,本發(fā)明提供了一種重金屬復(fù)合污染土壤洗滌修復(fù)劑,具有原料成本低廉、修復(fù)范圍廣、洗滌效果佳等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有重金屬復(fù)合污染土壤淋洗技術(shù)的不足和問題,提供一種經(jīng)濟(jì)、高效的重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑。
本發(fā)明的另一目的在于,提供上述淋洗修復(fù)劑的配制方法和利用其的修復(fù)方法。
(二)技術(shù)方案
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑,主要由草酸、EDTA和六偏磷酸鈉混合而成。
上述重金屬復(fù)合污染土壤洗滌劑,按質(zhì)量份計(jì),各成分的質(zhì)量百分比為:草酸-EDTA混合液98%~99.5%,六偏磷酸鈉0.5%~2%?;旌弦褐?,草酸30%~70%、EDTA 30%~70%。
本發(fā)明提供了上述重金屬污染土壤洗滌劑的配制方法,具體步驟包括以下步驟:
第一步:配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。
第二步:將配制的溶液按質(zhì)量份,稱取30~70份草酸,30~70份EDTA,配制成混合液。進(jìn)一步優(yōu)選為40~60份草酸,40~60份EDTA,若草酸份數(shù)低于30,含砷的重金屬復(fù)合污染土壤中砷的去除效率顯著降低,若草酸份數(shù)高于70,混合液pH較低,重金屬的遷移性及生物有效性顯著增強(qiáng)。
第三步:配制重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑:重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑中包括:混合液98%~99.5%,六偏磷酸鈉0.5%~2%。
本發(fā)明提供了重金屬污染土壤的修復(fù)方法:
1)加入固液比為1g∶15ml的重金屬污染土壤和重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑,室溫下100~150rpm條件下攪拌60min,分離土壤和上清液;
2)根據(jù)修復(fù)實(shí)際效果,確定土壤是否需要第二次洗滌,第二次洗滌條件不變。
3)本發(fā)明的重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑的配方為:混合液98%~99.5%,六偏磷酸鈉0.5%~2%。
(三)有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
(1)修復(fù)效果好,重金屬總體去除率達(dá)50%以上;
(2)能去除多種重金屬,同時(shí)有效去除陽離子重金屬和陰離子重金屬。
(3)藥劑中存在有機(jī)酸和鹽類物質(zhì),可生物降解且在土壤中殘留少,從而降低了單一淋洗劑修復(fù)技術(shù)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
1.重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑配制備:
配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。將配制的溶液按質(zhì)量份,稱取70份草酸,30份EDTA,配置成混合液。按混合液99.5%,六偏磷酸鈉0.5%的質(zhì)量比配制重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑。
2.As、Cd復(fù)合污染的農(nóng)田污染土樣過2mm孔徑篩,并舍棄<0.075mm粒徑土樣,稱取供試土樣10g于燒杯中,在1∶15固液比、150rpm攪拌條件下室溫洗滌60min,離心分離土壤和上清液,測試上層清液中重金屬濃度。單次洗滌后,As、Cd的總?cè)コ史謩e達(dá)到23%、71%。
實(shí)施例2
1.重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑配制:
配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。將配制的溶液按質(zhì)量份,稱取60份草酸,40份EDTA,配置成混合液。按混合液99%,六偏磷酸鈉1%的質(zhì)量比配制洗滌劑。
2.As、Cd復(fù)合污染的農(nóng)田污染土樣過2mm孔徑篩,并舍棄<0.075mm粒徑土樣,稱取供試土樣10g于燒杯中,在1∶15固液比、150rpm攪拌條件下室溫洗滌60min,離心分離土壤和上清液,測試上層清液中重金屬濃度。單次洗滌后,As、Cd的總?cè)コ史謩e達(dá)到28%、64%。
實(shí)施例3
1重金屬復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)劑配制:
配制0.075M草酸溶液、0.075M EDTA溶液。將配制的溶液按質(zhì)量份,稱取80份草酸,20份EDTA,配置成混合液。按混合液99%,六偏磷酸鈉1%的質(zhì)量比配制洗滌劑。
2.受As、Cd、Pb污染的礦區(qū)污染土壤過2mm孔徑篩,并舍棄<0.075mm粒徑土樣,稱取供試土樣10g于燒杯中,在1∶15固液比、150rpm攪拌條件下室溫洗滌90min,離心分離土壤和上清液,測試上層清液中重金屬濃度。單次洗滌后,As、Cd、Pb的總?cè)コ史謩e達(dá)到28%、47%、33%。
上述具體實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并不能對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求進(jìn)行限定,其他的任何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。