[发明专利]土壤和沉积物修复

说明书

本发明涉及土壤和沉积物修复。本发明披露了在系列批次过程中用于修复被有毒金属污染的土壤/沉积物的分批方法，其中上述有毒金属选自由Pb、Zn、Cd、Cu、Hg、Ni、Mo、Tl、Cr、U、Cs和Sr组成的组。在本发明的方法中，除有毒金属氢氧化物的碱性沉淀之外，还通过多糖吸附剂的碱性吸附来从处理溶液除去有毒金属。通过施加碱性吸附，显著改善了从处理溶液除去有毒金属以及螯合剂，即EDTA，的酸性和碱性再循环的效率。

技术领域

本发明涉及用于修复(remediation)被有毒金属污染的土壤和沉积物的分批方法。上述方法可以包括以下步骤：用含有氨基聚羧酸螯合剂如乙二胺四乙酸(EDTA)的溶液来处理被污染的土壤和沉积物，冲洗土壤/沉积物固相以除去活动的(松动的，mobilized)有毒金属的残留物，处理用过的处理用水以回收螯合剂和清洁处理溶液，以及将修复的土壤/沉积物放置在可渗透水平反应墙(permeable horizontal reactive barrier)上以防止污染物的排放。

背景技术

在本发明土壤和沉积物修复中描述的方法包括在专利申请“Washing ofcontaminated soils”，国际申请号PCT/SI2012/000039中描述的方法。

当前的利用EDTA来修复被有毒金属污染的土壤和沉积物的方法

有毒金属，如铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)、镍(Ni)、钼(Mo)、铊(Tl)和铬，和金属放射性核素如铀(U)、铯(Cs)和锶(Sr)，所造成的土壤和沉积物污染的主要来源是工业和交通排放，在农业中植物药物、矿物和有机肥的使用，以及泄漏事故。与有机污染物相比，有毒金属长期存在于环境中，而放射性核素则衰减很慢。

用于修复被有毒金属污染的土壤和沉积物的适宜技术的选择取决于污染源和历史以及土壤类型并且取决于再生土地的最终用途。

用螯合剂的水溶液进行的土壤洗涤和沥滤被认为是对土壤质量具有潜在低影响的修复选项。应用于土壤/沉积物的螯合剂与有毒金属和金属放射性核素形成配位复合物(螯合物)并通过这种方式将金属和金属放射性核素从土壤固体转移到土壤水相，其然后可以从土壤/沉积物除去。用于洗涤/沥滤土壤和沉积物的最有名的和最常见的合成生产的螯合剂是乙二胺四乙酸(EDTA)，虽然还测试了具有类似的化学结构和螯合性能的其它氨基聚羧酸螯合剂，如次氮基三乙酸酯(NTA)、二乙三胺五乙酸盐(DTPA)、乙二胺-N,N'-二(2-羟基乙酸苯酯)(EDDHA)、乙二醇四乙酸酯(EGTA)。可以从土壤和沉积物EDTA提取有毒金属，这是因为EDTA螯合物稳定常数的报告的排序：Na⁺Mg²⁺Ca²⁺Fe²⁺Al³⁺Zn²⁺Cd²⁺Pb²⁺Ni²⁺Cu²⁺Hg²⁺Fe³⁺有利于除去有毒金属污染物(相对于天然硬性离子)(Y.A.Almaroai,A.R.Usman,M.Ahmad,K.R.Kim,M.Vithanage,Y.S.Ok,Role of chelating agents on releasekinetics of metals and their uptake by maize from chromated copper arsenate-contaminated soil,Environ.Technol.34(2013),pp.747-755)。