[发明专利]砷污染土壤的复配淋洗剂及砷污染土壤修复方法

说明书

本发明公开了砷污染土壤的复配淋洗剂及砷污染土壤修复方法。该复配淋洗剂由连二亚硫酸钠、酒石酸组成，将砷污染土壤与复配淋洗剂混合均匀，振荡淋洗可以有效去除土壤中的砷。本发明利用连二亚硫酸钠和酒石酸组合复配，可以有效的降低污染土壤中砷的含量，对砷的去除率可达80%以上，淋洗剂成分简单，效果显著，成本低廉，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及砷污染土壤治理与修复技术领域，具体涉及砷污染土壤的复配淋洗剂及砷污染土壤修复方法。

背景技术

砷是一种有毒且致癌的类金属元素，位列环境污染的五大毒物之一，在环境保护标准中，被列为第一类污染物。国内的砷污染主要来源于含砷矿的开釆及冶炼过程废弃物和砒霜生产企业的工业废渣，且呈现出污染范围广、污染程度深、危害严重等特点。根据2014年我国环保部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤污染总的超标率为16.1%，而重金属污染占有较大比重，其中砷点位超标率为2.7%。从调查中发现，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染问题较为严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。红壤土在中国主要分布于长江以南的低山丘陵区，包括江西、湖南两省的大部分，广东等中国南方地区。红壤被称为铁铝性土壤，主要是因为主要红壤土的形成通过是脱硅富铁铝化过程，在这类土壤中铁铝含量很高，而硅、钙、镁、钠等元素偏低。根据调查显示，在中国南方地区土壤重金属污染中砷污染占比较大，这导致砷进入土壤后与红壤土中铁铝形成稳定性较好的的氧化物。我国南方地区的高含铁铝砷污染土壤成为了一种典型范围分布广，特有的砷污染土壤类型。砷在土壤中主要存在形态有五种，在高含铁铝的红壤土中砷主要是以铁和铝的无定形和结晶性差的水合氧化物、结晶良好的铁和铝的水合氧化物两种形态存在。在这两种形态的砷与铁铝形成了稳定性较好的铁铝氧化物，因此对于修复这类砷污染土壤的难度较大。此外，积累在这种类型污染土壤中的砷很难靠稀释作用和自净化作用来消除，也不能被土壤微生物分解；相反，生物体可以富集砷，常常使其在土壤环境中逐渐积累，甚至砷在土壤中还可以转化为毒性更大化合物，还有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康，当人体过量摄入该类重金属后可导致骨骼和神经受到不同程度的伤害，增加患癌的几率。因此，对于南方红壤土砷污染土壤的修复具有很重要的意义。

目前修复砷污染土壤的方法主要包括物理法、化学法与生物法。物理法，主要是采用一定的工程技术和手段来修复污染土壤，有客土法、换土法等方法。化学法主要包括原位钝化法、原位淋洗法和异位淋洗，主要是通过加入某些化学试剂或改良剂，以期定向改变土壤中砷的存在形态，通过分离、吸附、转化等作用降低砷的生物有效性，或者通过淋洗药剂促进土壤中污染物的溶解或加速迁移作用使土壤中的砷迁移到淋洗剂中随其流出。生物法主要包括动物修复、植物修复、微生物修复，它是利用自然的或基因工程的微生物或植物和一些特定的动物，从土壤中去除砷，改善土壤质量和恢复土壤功能方法。

相比于其他技术，土壤异位淋洗技术由于其修复周期短、去除效率高、效果稳定等特点，成为目前研究土壤砷污染修复的主要技术之一。淋洗修复砷污染土壤的关键在于找到一种经济且高效的淋洗剂，同时根据土壤中砷的存在形态和土壤的种类特征也要选择不同的淋洗剂。在修复砷污染土壤中，需要对砷的各种形态进行修复，尤其是对含量最多的形态，这样才能实现对土壤中砷的更大程度的去除。

针对砷污染土壤主要结合于铁铝氧化物的砷污染土壤修复，公开号为KR2015073289(A)的韩国发明专利公开了一种对于富铁铝型砷污染土壤修复方法，该方法公布了在酸性条件下以草酸钠作为淋洗剂，通过与砷污染土壤接触将结合于铁或铝无定形氧化物中的砷提取下来。该方法主要是通过草酸钠提取土壤中大部分无定形铁铝氧化物中的砷，但是对于土壤中其他形态含砷量高的提取有较大的局限性。