一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)中的河道污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種受重金屬污染河道底 泥的淋洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水體環(huán)境中的污染物總量蓄積到一定程度會(huì)通過(guò)沉淀、吸附、生物吸收等多種途 徑最終沉積于水體底部的底泥中。因此底泥沉積物可以看作是水體環(huán)境各種污染物質(zhì)的最 終儲(chǔ)存場(chǎng)所。而重金屬等污染物通過(guò)工業(yè)廢水排放進(jìn)入水體，最終蓄積到底泥，對(duì)水體生態(tài) 系統(tǒng)構(gòu)成威脅，同時(shí)使得疏浚底泥利用價(jià)值降低。作為固體廢物，由于受重金屬污染的底泥 引發(fā)的生態(tài)負(fù)效應(yīng)、農(nóng)產(chǎn)品安全、人體健康和綠色貿(mào)易壁皇等問(wèn)題已引起廣泛關(guān)注。
[0003] 底泥中的重金屬含量過(guò)高會(huì)抑制藻類和植物的生長(zhǎng)。不僅如此，重金屬還將影響 到水生動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝和遺傳表達(dá)。底泥中的重金屬還會(huì)對(duì)人體健康造成危害:一 種途徑是底泥中重金屬釋放到水體被人直接飲用而損害人體健康;另一種途徑是重金屬進(jìn) 入農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品，通過(guò)食物鏈被人體吸收，對(duì)人體健康造成威脅。進(jìn)入人體的重金屬能抑 制人體細(xì)胞酶的活性，使細(xì)胞質(zhì)中毒，從而傷害神經(jīng)組織，還可以導(dǎo)致直接的組織中毒，損 害人體解毒器官一肝臟，腎臟等組織。
[0004] 中國(guó)專利CN104386889A公開(kāi)了一種利用酸化、氧化處理，然后添加絡(luò)合劑(六偏磷 酸鈉)和表面活性劑(聚乙烯磺酸鈉)后，使用超聲波進(jìn)行去除河流底泥中含Cr、As、Hg重金 屬的技術(shù)方法，但是該技術(shù)使用的鹽酸和雙氧水嚴(yán)重破壞底泥結(jié)構(gòu)，降低了底泥資源化利 用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單，無(wú)污染，耗時(shí) 短、成本低、效益高的受重金屬污染河道底泥淋洗方法，用于治理重金屬Cu，Cd，Pb和Cr等污 染的河道底泥。本發(fā)明淋洗方法不僅可以有效去除重金屬，而且不會(huì)帶來(lái)底泥的二次污染。
[0006] 本發(fā)明提供了一種淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，具有這樣的特征，包括以 下步驟：
[0007] a.將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，風(fēng)干后磨成顆粒；
[0008] b.取底泥顆粒于錐形瓶中；
[0009] c.加入鼠李糖脂溶液，得混合物I;
[0010] d.將混合物I在一定溫度下振蕩一段時(shí)間，得混合物II;
[0011] e.待混合物II自然沉淀，將混合物II與淋洗液分離，混合物II即為處理后的底泥，
[0012] 其中，鼠李糖脂溶液體積(mL):底泥重量(g) = 10(mL): I (g)，一定溫度為20~30 °C，一段時(shí)間為3~5h。
[0013] 在本發(fā)明提供的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法中，還可以具有這樣的特征： 其中，鼠李糖脂的溶液濃度為1.2 %~3.0 %。
[0014] 在本發(fā)明提供的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法中，還可以具有這樣的特征： 其中，底泥顆粒粒徑為80~150μπι。
[0015] 發(fā)明的作用和效果
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所涉及的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，因?yàn)槭罄钐侵辛u 基、羧基、烷氧基等帶有氧原子的親水基團(tuán)，其中的氧原子含有孤對(duì)電子可以與重金屬陽(yáng)離 子通過(guò)配位鍵結(jié)合，生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，削弱了重金屬與底泥的粘附性且增加重金屬的水 溶性，將重金屬?gòu)牡啄嘀腥コ?。所以，本發(fā)明的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法具有操作 簡(jiǎn)便，無(wú)環(huán)境危害，低耗能，耗時(shí)短、成本低、效益高，適合工業(yè)實(shí)際應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中淋洗重金屬污染的河道底泥的方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí) 施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明淋洗重金屬污染的河道底泥的方法作具體闡述。
[0019] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中淋洗重金屬污染的河道底泥的方法的工藝流程圖。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明的原理是鼠李糖脂溶液與污染河道底泥混合后，將重金屬?gòu)牡?泥中淋洗進(jìn)入溶液，從而得到去除：
[0021] 首先，鼠李糖脂溶液與污染底泥混合，鼠李糖脂與底泥表面吸附結(jié)合并通過(guò)降低 表面張力來(lái)改變底泥的表面性質(zhì)，同時(shí)占據(jù)底泥表面的吸附位點(diǎn)，削弱了重金屬與底泥的 粘附性；
[0022] 其次，粘附性減弱的重金屬變得更加不穩(wěn)定，在振蕩過(guò)程中進(jìn)入生物活性劑溶液 中，呈游離狀態(tài)；
[0023] 最后，游離的鼠李糖脂通過(guò)配位鍵與重金屬離子結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，分散在水 溶液中，在離心過(guò)濾之后與底泥分離，從而將重金屬?gòu)牡啄啾砻嫒コ?br>[0024]另外，本發(fā)明實(shí)施例中采用的鼠李糖脂為：
[0026] 實(shí)施例一
[0027] -種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步驟：
[0028] a.將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，置于陰涼處風(fēng)干，然后磨成顆粒；
[0029] b.稱取3g粒徑為80~150μηι的風(fēng)干底泥顆粒于50mL錐形瓶中；
[0030] C.加入30mL濃度為1.2%的鼠李糖脂溶液，得混合物I;
[0031] d.將混合物I在20°C下振蕩3h，得混合物II;
[0032] e.將混合物II自然沉淀，將混合物II與淋洗液分離，混合物II即為處理后的底泥。
[0033]對(duì)混合物II進(jìn)行檢測(cè)，底泥重金屬的去除率分別達(dá)到Cu去除55.44%，Cd去除 46.04%，Pb去除49.72%，Cr去除40.34%，并且對(duì)底泥影響較小。重金屬去除率（％ )表示的 是底泥中被去除的單個(gè)重金屬濃度占其總濃度的百分比。
[0034] 實(shí)施例二
[0035] -種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步驟：
[0036] a.將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，置于陰涼處風(fēng)干，然后磨成顆粒；
[0037] b.稱取3g粒徑為80~150μηι的風(fēng)干底泥顆粒于50mL錐形瓶中；
[0038] c.加入30mL濃度為1.8%的鼠李糖脂溶液，得混合物I;
[0039] d.將混合物I在25°C下振蕩4h，得混合物II;
[0040] e.將混合物II自然沉淀，將混合物II與淋洗液分離，混合物II即為處理后的底泥。
[0041] 對(duì)混合物II進(jìn)行檢測(cè)，底泥重金屬的去除率分別達(dá)到Cu去除57.65%，Cd去除 54.46%，Pb去除58.46 %，Cr去除42.49 %，并且對(duì)底泥影響較小。重金屬去除率（％ )表示的 是底泥中被去除的單個(gè)重金屬濃度占其總濃度的百分比。
[0042] 實(shí)施例三
[0043] -種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步驟：
[0044] a.將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，置于陰涼處風(fēng)干，然后磨成顆粒；
[0045] b.稱取3g粒徑為80~150μηι的風(fēng)干底泥顆粒于50mL錐形瓶中；
[0046] c.加入30mL濃度為2.4%的鼠李糖脂溶液，得混合物I;
[0047] d.將混合物I在30°C下振蕩5h，得混合物II;
[0048] e.將混合物II自然沉淀，將混合物II與淋洗液分離，混合物II即為處理后的底泥。 [0049]對(duì)混合物II進(jìn)行檢測(cè)，底泥重金屬的去除率分別達(dá)到Cu去除68.30%，Cd去除 58.79%，Pb去除62.64%，Cr去除48.50%，并且對(duì)底泥影響較小。重金屬去除率（％)表示的 是底泥中被去除的單個(gè)重金屬濃度占其總濃度的百分比。
[0050] 實(shí)施例四
[0051 ] -種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法，包括以下步驟：
[0052] a.將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，置于陰涼處風(fēng)干，然后磨成顆粒；
[0053] b.稱取3g粒徑為80~150μηι的風(fēng)干底泥顆粒于50mL錐形瓶中；
[0054] c.加入30mL濃度為3.0%的鼠李糖脂溶液，得混合物I;
[0055] d.將混合物I在25°C下振蕩4h，得混合物II;
[0056] e.將混合物II自然沉淀，將混合物II與淋洗液分離，混合物II即為處理后的底泥。 [0057]對(duì)混合物II進(jìn)行檢測(cè)，底泥重金屬的去除率分別達(dá)到Cu去除71.86%，Cd去除 68.90%，Pb去除65.54%，Cr去除52.66 %，并且對(duì)底泥影響較小。重金屬去除率（％ )表示的 是底泥中被去除的單個(gè)重金屬濃度占其總濃度的百分比。
[0058]實(shí)施例的作用與效果
[0059] 根據(jù)本實(shí)施例所涉及的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，因?yàn)槭罄钐侵辛u 基、羧基、烷氧基等帶有氧原子的親水基團(tuán)，其中的氧原子含有孤對(duì)電子可以與重金屬陽(yáng)離 子通過(guò)配位鍵結(jié)合，生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，削弱了重金屬與底泥的粘附性且增加重金屬的水 溶性，將重金屬?gòu)牡啄嘀腥コ?。所以，本?shí)施例的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法具有操 作簡(jiǎn)便，無(wú)環(huán)境危害，低耗能，耗時(shí)短、成本低、效益高，適合工業(yè)實(shí)際應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
[0060] 此外，實(shí)驗(yàn)證明：鼠李糖脂溶液濃度增加使得能與重金屬結(jié)合的鼠李糖脂數(shù)目增 加，將更多的重金屬?gòu)牡啄嘀蟹蛛x出來(lái)，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，鼠李糖脂與重金屬結(jié)合狀態(tài)達(dá) 到平衡，去除率增加不明顯甚至趨于穩(wěn)定。當(dāng)所加鼠李糖脂溶液濃度為3.0%時(shí)，底泥重金 屬的去除率分別達(dá)到Cu去除71.86%，Cd去除68.90%，Pb去除65.54%，Cr去除52.66%，并 且對(duì)底泥影響較小。
[0061] 以上實(shí)施例僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。而依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，其特征在于，包括以下步驟： a. 將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，置于陰涼處風(fēng)干，然后磨成顆粒； b. 取所述底泥顆粒于錐形瓶中； c. 加入鼠李糖脂溶液，得混合物I; d. 將所述混合物I在一定溫度下振蕩一段時(shí)間，得混合物II; e .待所述混合物II自然沉淀，將所述混合物II與淋洗液分離，所述混合物II即為處理 后的底泥， 其中，所述鼠李糖脂溶液體積(mL):底泥重量(g) = 10(mL): 1(g)，所述一定溫度為20~ 30°C，所述一段時(shí)間為3~5h。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，其特征在于： 其中，所述鼠李糖脂的溶液濃度為1.2 %~3.0 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，其特征在于： 其中，所述底泥顆粒粒徑為80~150μπι。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種操作簡(jiǎn)單，無(wú)污染，耗時(shí)短、成本低、效益高的受重金屬污染河道底泥淋洗方法，用于治理重金屬Cu,Cd,Pb和Cr等污染的河道底泥。本發(fā)明淋洗方法不僅可以有效去除重金屬，而且不會(huì)帶來(lái)底泥的二次污染。本發(fā)明提供的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：a.將從河底取來(lái)的底泥清理干凈，風(fēng)干后磨成顆粒；b.取底泥顆粒于錐形瓶中；c.加入鼠李糖脂溶液，得混合物I；d.將混合物I在一定溫度下振蕩一段時(shí)間，得混合物II；e.待混合物II自然沉淀，將混合物II與淋洗液分離，混合物II即為處理后的底泥，其中，鼠李糖脂溶液體積(mL)：底泥重量(g)＝10(mL):1(g)，一定溫度為20～30℃，一段時(shí)間為3～5h。
【IPC分類】C01F11/00, C02F101/20, C01F11/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105540637
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610127175
【發(fā)明人】王偉亞, 陳維芳, 張敬會(huì), 張小毛, 黃思思, 李玉祥, 曲妍, 何飛飛, 陳再
【申請(qǐng)人】上海理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日