[发明专利]一种环境友好的Cd污染土壤化学淋洗方法

说明书

本发明属于土壤修复领域，提供了一种环境友好的Cd污染土壤化学淋洗方法，步骤如下：振荡提取确定GLDA去除土壤中Cd的最佳浓度、最佳pH，使用振荡提取确定浓度、pH的GLDA溶液柱淋洗Cd污染土壤，为了降低淋洗后残留在土壤中的GLDA再次活化重金属产生风险，使用水冲洗GLDA淋洗后的土壤，通过测定可溶解性有机碳分析GLDA残留情况，使用原子吸收分光光度计测定Cd含量。本发明使用可生物降解螯合剂，柱淋洗后使用水冲洗，保持较高Cd去除效率的同时降低土壤中螯合剂的残留，减少对土壤生态环境的影响，为GLDA原位化学淋洗修复Cd污染土壤提供参考。

技术领域

本发明涉及一种采用可生物降解螯合剂GLDA柱淋洗Cd污染土壤的环境友好型修复技术，可保持较高去除率的同时减少螯合剂在土壤中的残留，属于土壤修复领域。

背景技术

2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总超标率为 16.1％，污染类型以无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的 82.8％，受镉污染超标率最高达到了7.0％。重金属在土壤中具有隐蔽性、持久性、不可降解性，通过土壤自净不能实现修复，只是在各个形态之间转化。重金属污染影响土壤理化性质和生态结构功能，破坏微生物群落结构，并可能会通过食物链富集危害人体健康。2016年发布的《土壤污染防治行动计划》强调要切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量。如何修复重金属污染土壤，降低重金属污染带来的危害，已成为环境领域的重要工作。

按照修复工艺原理不同，重金属污染土壤修复技术主要分为物理法、化学法、生物法。在众多修复技术中，化学淋洗技术利用各种淋洗剂的溶解、螯合、解吸作用将重金属从土壤中转移至液相。因其能彻底去除重金属、周期短、工艺简单等优势，而被认为是一种有应用前景的修复技术。已报道的淋洗材料包括无机溶液、螯合剂、天然有机酸、表面活性剂等，以及将两种或多种淋洗剂组合的复合淋洗剂。无机酸/盐等无机溶液，具有效果好、速度快、成本低等优点，但无机酸/盐破坏土壤结构、增加土壤盐渍化风险、腐蚀淋洗设备等使其在实际工程中受到限制。EDTA能够从土壤中所有非硅酸盐键合相中提取潜在的有毒金属，被认为是从土壤中去除重金属最有效的螯合剂之一，但EDTA不易降解，文献“Soil Biologyand Biochemistry,2009,41(10):2214-2221.”报告说，EDTA 在20天之内仅分解了14％，可向地下水淋溶导致二次污染，而且即使是低剂量EDTA，植物和土壤根际微生物生长也会受到抑制。柠檬酸是一种天然有机酸，与EDTA相比，具有较好的生物降解性，但柠檬酸低浓度下螯合能力较弱，去除污染土壤中的Pb，Cd和Cu效果不佳。

谷氨酸N,N–二乙酸(GLDA)是新一代生物可降解的环境友好型螯合剂，与EDTA都属于氨基羧酸类螯合剂，具有较高的重金属螯合能力，但与生产 EDTA所用碳源为化石原料不同，生产GLDA的碳源主要为生物源，28天内降解率为60％以上，GLDA有望成为EDTA环境友好替代品进行土壤淋洗。为了达到良好的淋洗修复的效果，需要针对GLDA建立其相应的淋洗方法。此外，为了减少GLDA残留的风险，需要考察淋洗后GLDA在土壤中的残留情况。

针对上述问题，本发明建立一种使用可生物降解螯合剂GLDA化学淋洗Cd 污染土壤的环境友好型修复技术。振荡提取确定GLDA淋洗Cd污染土壤的淋洗参数，柱淋洗模拟GLDA原位淋洗Cd污染土壤修复效果，最后用水冲洗柱淋洗过的土壤，考察GLDA的残留情况，为可生物降解螯合剂GLDA原位化学淋洗修复Cd污染土壤提供参考。

发明内容

本发明通过振荡提取确定柱淋洗的淋洗参数，然后使用可生物降解螯合剂 GLDA柱淋洗Cd污染土壤，考察GLDA原位化学淋洗污染土壤的修复效率，使用原子吸收光谱法测定上清液Cd含量，对淋洗后的土壤进一步开展水冲洗，以降低残留螯合剂再次活化土壤中金属而产生的风险。

本发明的技术方案：

一种环境友好的Cd污染土壤化学淋洗方法，步骤如下：

(1)振荡提取确定GLDA淋洗Cd的浓度