本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及化學(xué)淋洗修復(fù)中的淋洗劑制備和使用方法。
背景技術(shù)：
由于人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的污染不斷增加，目前世界上許多地區(qū)土壤污染面積不斷擴(kuò)大，土壤受重金屬污染問題表現(xiàn)得尤為突出。含重金屬污水灌溉農(nóng)田、污泥的農(nóng)業(yè)利用、化肥農(nóng)藥的施用以及礦區(qū)飄塵的沉降，使地球上的許多土壤已經(jīng)或即將被重金屬污染。土壤重金屬污染可以導(dǎo)致嚴(yán)重的直接經(jīng)濟(jì)損失，使食物品質(zhì)不斷下降，危害人體健康，還會(huì)導(dǎo)致其它環(huán)境問題。土壤重金屬污染及其治理方法的研究已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。
土壤重金屬污染的治理和修復(fù)按其原理大致可分為物理、化學(xué)、生物、農(nóng)業(yè)等幾大類方法。其中,化學(xué)淋洗法具有適用范圍廣、方法手段多、見效快、處理容量大、效果顯著等特點(diǎn),具有較好的實(shí)際應(yīng)用前景。
化學(xué)淋洗的關(guān)鍵是尋找有效的淋洗劑，從環(huán)保角度講淋洗液最好直接使用清水，但這種方法淋洗效率不高，為提高淋洗液的洗脫效率，淋洗過程會(huì)添加化學(xué)試劑、表面活性劑、離子絡(luò)合劑等。EDTA作為一種螯合劑，其作用機(jī)理就是首先通過螯合作用，將吸附在土壤顆粒及膠體表面重金屬離子解絡(luò)下來，然后再利用自身強(qiáng)的螯合作用和重金屬離子形成強(qiáng)的螯體，從土壤中分離出來。本發(fā)明是利用螯合劑EDTA和有機(jī)酸相結(jié)合，制備一種新型高效的化學(xué)淋洗劑，用于快速去除污染土壤重金屬，同時(shí)本發(fā)明提供了一種復(fù)合淋洗劑的使用方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要提供了一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑及其使用方法，該淋洗劑主要由兩部分組成，即EDTA和有機(jī)酸。同時(shí)提供了該淋洗劑的使用方法，有利于發(fā)揮淋洗劑的最大效果。主要包括以下內(nèi)容：
一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑，其特征在于，所述淋洗劑主要由兩部分組成即EDTA和有機(jī)酸，其中有機(jī)酸選自草酸、乳酸、檸檬酸、腐植酸、富里酸中的一種或幾種，本發(fā)明的淋洗劑由這兩部分復(fù)配而成。復(fù)合淋洗劑中EDTA的濃度為0.03—0.1mol/L，有機(jī)酸濃度為0.1—0.3mol/L。
一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑的應(yīng)用方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)土壤的預(yù)處理，將污染土壤進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎，過篩、除去雜物和石頭等，方便后續(xù)的化學(xué)淋洗修復(fù)；
(2)污染土壤中，加入淋洗劑，淋洗劑為復(fù)合淋洗劑和與復(fù)合淋洗劑同體積的水組成，保持土水質(zhì)量比為1:5—1:10，土水質(zhì)量比中的水為復(fù)合淋洗劑和水的總質(zhì)量，混合均勻后同土壤一起攪拌2-4h；
(3)固液分離后，淋洗液經(jīng)過處理可回收利用，固液分離后污染土壤加入復(fù)合淋洗劑再次攪拌3-6h；
(4)固液分離后，加入自來水清潔淋洗，排出的淋洗液經(jīng)過水處理之后循環(huán)利用，清潔土壤可直接回填。
所述一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟(1)中土壤預(yù)處理的目的主要是挑出不需要處理和干擾性物質(zhì)，提高化學(xué)淋洗的效率。
所述一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟(2)中所用淋洗劑為復(fù)合淋洗劑加同體積的水溶液，即混合淋洗劑為1/2濃度的復(fù)合淋洗劑。
所述一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟(3)中淋洗劑為復(fù)合淋洗劑，步驟(2)和步驟(3)淋洗過程，先使用較低濃度的淋洗劑去除可溶性的重金屬，再用較高濃度的淋洗劑改變土壤重金屬的形態(tài)，使結(jié)合態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芙鈶B(tài)的金屬，從而提高化學(xué)淋洗的效果。
所述一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑的應(yīng)用方法，其特征在于，步驟(4)中多次淋洗之后采用水作為淋洗劑，進(jìn)行清潔淋洗，減少土壤中淋洗劑的殘留，同時(shí)進(jìn)一步林洗掉土壤表層吸附的重金屬離子。淋洗結(jié)束后的淋洗液經(jīng)固液分離，使用物理化學(xué)的方法將淋洗劑中的重金屬進(jìn)行回收，淋洗劑回收再利用。
本發(fā)明一種用于修復(fù)Cd、Pb污染土壤的復(fù)合淋洗劑的應(yīng)用方法，其特征在于，化學(xué)淋洗過程中保持土水比為1:5—1:10，能夠更加高效的發(fā)揮淋洗劑的淋洗效果。
本發(fā)明公開的一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗劑及其應(yīng)用方法，可促進(jìn)土壤中金屬的溶解、絡(luò)合、解離，其中EDTA主要起到絡(luò)合重金屬的作用，有機(jī)酸能夠降低土壤溶液的pH值，同時(shí)可以絡(luò)合和溶解重金屬離子，二者共同促使重金屬離子溶解于淋洗劑之中，從而將重金屬離子從土壤之中去除。該淋洗劑的各組分均可被土壤微生物降解，不會(huì)造成土壤的二次污染，同時(shí)該淋洗劑使用原料較為普遍，容易獲得，配置過程簡(jiǎn)單方便，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方法
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1
稱取5.00g重金屬含Cd和Pb污染的土壤，其中Cd和Pb的濃度分別為18.6mg/kg、549.6mg/kg。土壤使用之前經(jīng)過預(yù)處理，挑選出樹枝、石頭等，磨碎后過100目篩備用。淋洗劑為EDTA和檸檬酸溶液，EDTA和檸檬酸的濃度分別為0.05mol/L、0.1mol/L；加入1+1的淋洗劑40ml(土水比為1:8)與100ml的離心管中，室溫下置于搖床中250r/min震蕩3h，3000轉(zhuǎn)/min離心20分鐘，固液分離后棄去上清液。殘留土壤繼續(xù)加40ml淋洗液(原液)震蕩5h，3000轉(zhuǎn)/min離心20分鐘，固液分離后棄去上清液。殘留土壤經(jīng)過水清洗震蕩之后即可得到干凈的土。取淋洗后的土測(cè)定土壤中剩余的Cd和Pb含量，得淋洗后土壤中Cd和Pb濃度分別為1.38mg/kg、108.3mg/kg，經(jīng)過淋洗后的土壤Cd和Pb的降低率分別為92.6％、80.3％。
實(shí)施例2
試驗(yàn)利用EDTA和腐植酸的混合淋洗劑對(duì)Cd和Pb污染的土壤進(jìn)行化學(xué)淋洗修復(fù)，混合淋洗劑中EDTA和腐植酸的濃度分別為0.03mol/L、0.2mol/L，控制淋洗過程的固液比為1：10，震蕩時(shí)間為3h，固液分離后棄去上清液，殘留土壤經(jīng)過水清洗震蕩之后即可得到干凈的土。淋洗前后土壤重金屬Cd和Pb含量的變化如下表所示。
由試驗(yàn)結(jié)果可知，經(jīng)過EDTA和腐植酸的混合淋洗劑淋洗后土壤Cd的降低率為87.1％、84.3％；土壤Pb的降低率為68.5％、71.9％。經(jīng)過淋洗后土壤重金屬含量有很大程度的降低。