[发明专利]一种复合重金属重度污染土壤的淋洗剂及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤重金属污染的治理技术领域，特别是涉及一种复合重金属重度污染土壤的淋洗剂及其方法。

背景技术

近几十年来，城市化进程日益深入，原市区或市郊的化工厂陆续搬迁。近15年来50个重要城市的化工厂搬迁数据来看，在有明确用途的232个化工厂原厂址中，被用于商业性和住宅性开发的有184个，比例高达79％。这些化工厂的搬迁形成了大量污染场地，土壤重金属污染严重，且重金属扩散至地下水，对农业生产和居民生活造成巨大威胁。重金属污染具有隐蔽性、不可逆性、长期性等特征。重金属进入土壤后比较稳定，不能被微生物或化学降解，只能进行迁移转化等，通过直接接触或食物链传递等途径危及人体健康安全。因此，遗留的化工厂搬迁场地亟需修复和整治。目前，对于重金属污染土壤的修复主要有物理修复(换土法、热解法和电动修复)、化学修复(固化稳定化、化学淋洗法)、生物修复(植物修复、微生物修复)等。其中，土壤化学淋洗修复高效快速、工艺简单、修复效果稳定彻底，对高浓度污染土壤的修复效果也较好，现已成为污染土壤快速修复技术主要手段之一，在国内外已有较好的工程应用。

淋洗剂是污染土壤清洗效果的关键，最佳淋洗剂的要求是经济高效且环境友好。通常，土壤重金属污染多属于复合重金属污染。一般某种淋洗剂仅针对一种或几种重金属有较好的淋洗效果，无法有效去除所有重金属，而多种淋洗剂复配能协同去除污染土壤中多种重金属。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于修复复合重金属重度污染土壤的淋洗剂。

一种复合重金属重度污染土壤的淋洗方法，所采用的淋洗剂由0.5～1.0mol/L柠檬酸水溶液和0.5～1.0mol/L氯化铁水溶液混合复配而成，维持混合后的原始pH，淋洗步骤为：将污染土壤过筛后以土水比为1:3～1:15加入所述的淋洗剂，然后在恒温振荡器上以转速120～240r/min恒温振荡淋洗2～10h，淋洗次数为1～3次。

作为优选，恒温振荡淋洗过程中，温度维持在25℃。

作为优选，污染土壤预先过10目筛。

作为优选，所述的氯化铁水溶液浓度为0.56mol/L，所述的柠檬酸水溶液浓度为0.57mol/L；所述的土水比1:15，转数为200r/min，恒温振荡淋洗时间为10h，淋洗次数为3次。

本发明的另一目的在于提供一种复合重金属重度污染土壤的复配淋洗剂，由柠檬酸水溶液和氯化铁水溶液混合复配而成，维持混合后的原始pH。

作为优选，氯化铁水溶液和柠檬酸水溶液的浓度均为0.5～1.0mol/L。

本发明采用氯化铁和柠檬酸作为淋洗剂，弥补了单一淋洗剂淋洗去除污染土壤中重金属种类的局限性，对污染土壤中各重金属有很好的协同去除效果。在氯化铁浓度为0.56mol/L，柠檬酸浓度为0.57mol/L，土水比1:15，转数200r/min，淋洗时间10h，连续淋洗3次时，As、Cd、Cr、Ni、Pb和Zn的去除效率分别可达74.29％、99.9％、88.29％、99.9％、99.9％和29.19％。本发明的操作方法简单且高效快速，淋洗剂价格低廉，无二次污染，具有良好的市场前景。

附图说明

图1是柠檬酸、草酸与氯化铁复合淋洗对污染土壤中各重金属的去除效果；

图2是各因素之间的响应曲面，其中A：土水比和淋洗时间；B：土水比和淋洗次数；C：土水比和转速；D：淋洗时间和转速；E：淋洗次数和转速；F：FeCl₃浓度和柠檬酸浓度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。

实施例1：复合重金属重度污染土壤的复配淋洗

(1)重度污染土壤采自杭州某化工厂区内，土样风干后过10目塑料筛，土壤呈中性(pH为6.98)，含水率为5.09％，有机质含量为8.72％，阳离子交换量为14.53cmol/kg，土壤主要含有As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn等重金属污染物，浓度分别为796.92mg/kg、668.42mg/kg、4703.33mg/kg、90.79mg/kg、7602.92mg/kg、18379.17mg/kg。