[发明专利]一种环境友好型镉金属污染土壤淋洗剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤环境修复领域，尤其涉及一种环境友好的镉金属污染土壤淋洗剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着我国工业化和城市化进程的不断加快，土壤环境污染尤其是重金属污染问题日益严峻。镉是生物毒性最强的重金属之一，其在生物圈中毒性大、迁移性强，通过食物链的富集作用会使人体慢性中毒，如日本镉污染事件中引起的骨痛病。随着我国冶金、采矿和镉处理工业的发展，治理农田中严重的镉污染问题具有实际意义。

目前对污染土壤的修复方法主要有热处理技术、土壤固定-稳定化技术、电动修复技术、土壤淋洗技术等等。热处理法和电动修复法能耗较高，土壤固定-稳定法成本较低，但并未将重金属从土壤中清除，需要进行长期监测以防重金属再次活化。土壤淋洗修复技术可快速将污染物从土壤中移除，短时间内完成高浓度污染土壤的治理，且费用低廉，目前成为土壤快速修复技术的研究热点。但目前常用的土壤淋洗剂多为人工合成的螯合剂或表面活性剂等，虽然淋洗效果好，但往往本身具有化学稳定性，难降解，对环境易产生二次污染，具有一定健康风险。

因此，开发一种成本低廉，土壤修复效果好，无毒、易降解的土壤淋洗剂具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明针对常用土壤淋洗剂容易二次污染的问题，提供了一种环境友好的镉金属污染土壤淋洗剂及其制备方法，该淋洗剂能够有效去除土壤中镉金属，有具可生物降解性，对环境不造成二次污染，安全可靠。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

配制质量浓度为1%-5%天然螯合剂10-30份，质量浓度0.5%-5%的生物表面活性剂20-50份，pH调整剂0.1-1份，将各种组分混合均匀后，加入蒸馏水稀释至100份，pH为6-8。

所述的镉金属污染土壤淋洗剂，其中天然螯合剂为柠檬酸、酒石酸、草酸、醋酸、苹果酸、胡敏酸、富里酸、丙二酸中的一种或几种，优选柠檬酸和酒石酸。

所述的镉金属土壤淋洗剂，其中生物表面活性剂为鼠李糖脂、皂角苷、槐糖脂、环糊精中的一种或几种，优选鼠李糖脂。

所述的镉金属污染土壤淋洗剂，其中天然螯合剂的质量浓度为1%-5%。

所述的镉金属污染土壤淋洗剂，其中生物表面活性剂的质量浓度为0.5%-5%。

所述的镉金属污染土壤淋洗剂，其中pH调整剂为盐酸、硫酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾等。

本发明对比现有技术具有以下有益效果：本发明提供的镉金属污染土壤淋洗剂，通过螯合剂与土壤溶液中的镉离子结合，改变其在土壤中的存在形态，使重金属从土壤颗粒表面解吸，由不溶态转化为可溶态。同时生物表面活性剂改变土壤表面性质，增强螯合剂在水中的溶解性，促进重金属离子的转移。由于所用原料均可降解，且pH中性，减少了对环境的影响，简单有效。

具体实施例

实施例1

污染土壤：取自南京某农田镉污染土地，镉含量4325mg/kg，自然风干后，剔除植物残体和石块，磨碎过100目筛待处理。

按本发明提供方法，准确称取浓度1%柠檬酸溶液100g，1%酒石酸溶液50g，混合均匀后，依次加入0.5%鼠李糖脂溶液150g、0.5%皂角苷溶液150g，碳酸氢钠5g，加水稀释至1500g，即得到土壤淋洗剂，pH7.3。

将污染土壤置于淋洗柱中，淋洗剂通过输液管滴淋进入土壤中，淋洗三次，蒋淋洗柱底部收集的洗出液过滤，测定其中重金属镉含量，污染土壤随机选取，重复三次，实测洗出液中镉浓度为853mg/kg，去除率达到80.3%。

实施例2

在洁净土壤（含水率＜10%）500g中加入二价镉2.5g，搅拌混合均匀，熟化1周待用。取模拟土样干燥至恒重，破碎，过100目筛，为待处理污染土样。按本发明提供流程，准确称取浓度5%柠檬酸溶液300g，再加入5%鼠李糖脂溶液400g，加水稀释至1000g，即得到土壤淋洗剂。

将污染土壤置于淋洗柱中，淋洗剂通过输液管滴淋进入土壤中，淋洗三次，蒋淋洗柱底部收集的洗出液过滤，测定其中重金属镉含量，污染土壤随机选取，重复三次，实测洗出液中镉浓度为220mg/kg，去除率达到95.6%。

对照例1

污染土壤：取自南京某农田镉污染土地，镉含量4325mg/kg，剔除植物残体和石块，磨碎过100目筛待处理。

按本发明提供流程，准确称取浓度1%柠檬酸溶液100g，1%酒石酸溶液50g，混合均匀后，加水稀释至1500g，即得到土壤淋洗剂。