專利名稱：一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法
技術領域：
本發明涉及污染土壤淋洗修復技術，具體地說，是一種用于修復重金屬污染土壤的淋洗方法。
背景技術：
進入20世紀以來，由于工業活動(如采礦和冶煉)和農業生產(污水灌溉，污泥、農藥、化肥施用等)致使全球大量土壤被重金屬污染。據統計，當前我國受重金屬污染的農業土地約為2. 5 X IO7公頃，其中嚴重污染土地超過7 XlO5公頃。每年全國因重金屬污染而減產糧食1. OX 101°公斤，另外被重金屬污染的糧食每年也多達1. 2 X 101°公斤，合計經濟損失至少達到200億元。由此可見重金屬土壤污染對我國食品安全和民眾身體健康已經構成了巨大威脅，因此重金屬污染土壤的修復治理已成為我國生態環境保護的重要任務， 并且重金屬污染治理也已被列入國家十二五期間的重點工作。目前，重金屬污染土壤的修復方法主要包括物理修復、化學修復和生物修復等方法。與其他修復方法相比，化學修復方法具有治理效果穩定、徹底等優點，尤其適用于重度污染土壤的治理，因此發展較早，方法也相對成熟。而土壤淋洗技術作為化學修復方法的重要技術手段之一，由于可快速將污染物從土壤中移除，短時間內完成高濃度污染土壤的治理，而且治理費用相對較低廉，現已成為污染土壤快速修復技術研究的熱點。土壤淋洗技術通常是指借助能促進土壤環境中污染物溶解/遷移的液體或其他流體來淋洗污染土壤，使吸附或固定在土壤顆粒上的污染物脫附溶解而去除的技術。目前用于修復重金屬污染土壤的淋洗方法主要有酸類淋洗液淋洗、人工螯合劑淋洗液淋洗和表面活性劑淋洗液淋洗等方法。而這些淋洗方法都存在一些缺陷，如酸類淋洗液淋洗方法和表面活性劑淋洗液淋洗方法對土壤重金屬淋洗效果一般，人工螯合劑淋洗液淋洗方法雖然對土壤重金屬具有較好的淋洗效果，但其沒有金屬選擇性，容易造成土壤中 K、Na、Ca、Mg等植物營養類金屬元素的淋失。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種淋洗效果好，且能有效避免土壤中K、Na、Ca、Mg等植物營養類金屬元素淋失的修復重金屬污染土壤的淋洗方法。一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法如下
1.以重量百分比為0. 3 0. 5的磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，采用氫氧化鈉調控淋洗液PH值為10 11。2.將淋洗液和重金屬污染土壤置于離心管中，控制淋洗液與土壤的體積與質量之比為10:1毫升/克，將離心管置于恒溫水浴振蕩器中，控制淋洗溫度為15 20°C和振蕩速率為180轉/分鐘，振蕩淋洗2 3小時。3.取出離心管，置于離心機中，在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，傾倒去淋洗液。向離心管中加入與土壤淋洗液同樣體積的蒸餾水，在溫度為35°C和速率為180轉/分鐘下振蕩30分鐘，然后在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，最終得到洗凈土壤。本發明要求以磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，并且調控土壤淋洗液PH 值為10 11，這主要由于所用土壤淋洗液的活性組分為磺化硫雜杯[4]芳烴，其對重金屬結合去除能力歸因于分子下沿酚羥基氧原子和橋連硫原子對重金屬的絡合作用，實驗表明這種絡合作用隨著PH值的升高而增大，對重金屬的淋洗去除效果也隨之增大，但當pH達到12時，磺化硫雜杯[4]芳烴分子的構象會發生改變，形成不利于絡合作用的分子構象，使得其對重金屬的淋洗去除效果顯著降低，因此土壤淋洗液PH值控制在10 11較為適宜。 溫度實驗結果表明高溫和低溫都不利于對重金屬的淋洗去除，因而控制淋洗溫度為15 20°C。淋洗液用量實驗結果表明，對重金屬的淋洗去除效果隨著淋洗液用量的升高而逐步增大，當淋洗液和污染土壤的體積與質量之比為10:1毫升/克時基本接近平衡，因此控制此種淋洗液用量較為經濟高效。淋洗動力學實驗表明180轉/分鐘速率下振蕩2 3小時， 對重金屬的洗脫去除效果基本接近恒定。另外，由于淋洗后土壤表面會吸附少量淋洗液活性組分，需要通過清水沖洗去除這些被吸附的活性組分，實驗表明蒸餾水清洗基本能達到去除效果。本發明的有益效果
1.本發明能實現土壤重金屬的高效淋洗去除，實驗表明其對土壤中Pb、Cd、Cu等重金屬污染物的淋洗去除率超過95%。2.本發明能有效避免現有土壤淋洗方法中K、Na、Ca、Mg等植物營養類金屬元素的淋失。
具體實施例方式實施例1
一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法為
1.以重量百分比為0. 3的磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，采用氫氧化鈉調控淋洗液PH值為11。2.稱取1克重金屬污染土壤和量取10毫升上述土壤淋洗液于離心管中，將離心管置于恒溫水浴振蕩器中，控制淋洗溫度為15°C和振蕩速率為180轉/分鐘，振蕩淋洗3小時。3.取出離心管，置于離心機中，在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，傾倒去淋洗液。向離心管中加入10毫升蒸餾水，在溫度為35°C和速率為180轉/分鐘下振蕩30 分鐘，然后在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，最終得到洗凈土壤。實施例2
一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法為
1.以重量百分比為0. 3的磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，采用氫氧化鈉調控淋洗液PH值為10。2.稱取2克重金屬污染土壤和量取20毫升上述土壤淋洗液于離心管中，將離心管置于恒溫水浴振蕩器中，控制淋洗溫度為20°C和振蕩速率為180轉/分鐘，振蕩淋洗3小時。3.取出離心管，置于離心機中，在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，傾倒去淋洗液。向離心管中加入20毫升蒸餾水，在溫度為35°C和速率為180轉/分鐘下振蕩30 分鐘，然后在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，最終得到洗凈土壤。實施例3
一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法為
1.以重量百分比為0. 5的磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，采用氫氧化鈉調控淋洗液PH值為11。2.稱取3克重金屬污染土壤和量取30毫升上述土壤淋洗液于離心管中，將離心管置于恒溫水浴振蕩器中，控制淋洗溫度為20°C和振蕩速率為180轉/分鐘，振蕩淋洗3小時。3.取出離心管，置于離心機中，在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，傾倒去淋洗液。向離心管中加入30毫升蒸餾水，在溫度為35°C和速率為180轉/分鐘下振蕩30 分鐘，然后在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，最終得到洗凈土壤。
權利要求
1. 一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法，其特征是其方法為(1)、以重量百分比為 0. 3 0. 5的磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，采用氫氧化鈉調控淋洗液PH值為 10 11 ； (2)、將淋洗液和重金屬污染土壤置于離心管中，控制淋洗液與土壤的體積與質量之比為10:1毫升/克，將離心管置于恒溫水浴振蕩器中，控制淋洗溫度為15 20°C和振蕩速率為180轉/分鐘，振蕩淋洗2 3小時；(3)、取出離心管，置于離心機中，在4000轉 /分鐘速率下離心分離10分鐘，傾倒去淋洗液，向離心管中加入與土壤淋洗液同樣體積的蒸餾水，在溫度為35 °C和速率為180轉/分鐘下振蕩30分鐘，然后在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，最終得到洗凈土壤。
全文摘要
一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法為1、以重量百分比為0.3～0.5的磺化硫雜杯[4]芳烴水溶液為土壤淋洗液，采用氫氧化鈉調控淋洗液pH值為10～11；2、將淋洗液和重金屬污染土壤置于離心管中，將離心管置于恒溫水浴振蕩器中，控制淋洗溫度為15～20℃和振蕩速率為180轉/分鐘，振蕩淋洗2～3小時；3、取出離心管置于離心機中，在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，傾倒去淋洗液，向離心管中加入蒸餾水，在35℃和速率為180轉/分鐘下振蕩30分鐘，然后在4000轉/分鐘速率下離心分離10分鐘，最終得到洗凈土壤。本發明具有淋洗效果好并能有效避免土壤中K、Na、Ca、Mg等金屬元素淋失的特點。
文檔編號B09C1/02GK102225425SQ20111011040
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者宋雪英, 李玉雙, 胡曉鈞, 趙達 申請人:沈陽大學