本发明涉及一种强化淋洗修复污染土壤的方法，属于污染土壤再生技术领域。
背景技术：
土壤的污染问题已成为全世界广泛关注的环境问题之一。土壤中的污染物主要是各类有机污染物和重金属污染物，包括芳香族化合物、多氯代有机物、农药、石油、砷、铅等，其中大部分污染物具有难溶性、毒性、致突变、致癌的性质，当土壤中含有的有害物质过多，超过土壤自净能力，会引起土壤组成、结构和功能发生变化，对人体健康和生态系统有着巨大的危害。污染土壤的修复技术主要有物理修复、化学修复、物理化学修复和生物修复四大类，而土壤淋洗属于化学修复的范畴，因为方法简单、成本低、见效快、处理量大、修复效果好，而逐渐成为污染土壤修复的重要技术手段之一。土壤淋洗技术通常是指借助能促进土壤环境中的污染物溶解或迁移的液体或其他流体，淋洗液既可以是水、化学溶液，也可以是其他能取得较好淋洗效果的流体，来淋洗污染土壤，使吸附或固定在土壤颗粒上的污染物脱附、溶解而去除。由于孔道效应，淋洗液会在土壤中产生径流，淋洗液与土壤接触不均匀，从而导致淋洗效率低、淋洗效果差。
超重力工程技术的基本原理是利用超重力条件下多相流体系的独特流动行为，强化相与相之间的相对速度和相互接触，从而实现高效的传质传热过程和化学反应过程。虽然超重力技术的实质是离心力场的作用,但该技术与以往的传统复相分离或密度差分离有质的区别,它的核心在于对传递过程的极大强化。获取超重力的方式主要是通过转动设备整体或部件形成离心力场。理论分析表明，在微重力条件下，由于g→0，两相接触过程的动力因素即浮力因子△(ρg)→0，两相不会因为密度差而产生相间流动。而分子间力，如表面张力将会起主导作用，液体团聚，不得伸展，相间传递失去两相充分接触的前提条件，从而导致相间质量传递效果很差，分离无法进行。反之，“g”越大，△(ρg)越大，流体相对滑动速度也越大。巨大的剪切应力克服了表面张力，可使液体伸展出巨大的相际接触界面，从而极大地强化传质过程。cn108043191a公开了一种钙钠双碱法烟气脱硫装置及方法，该方法使用多级错流超重力旋转填料床，有效强化气液间传质，提高脱硫效率；cn107867752a公开了一种循环排污水处理方法和装置，该方法在超重力反应器内形成超重力环境，强化水和含臭氧气体间的传质；cn108217674a公开了一种制备硅铝分子筛的超重力方法，该方法将循环超重力反应器作为反应装置，使反应体系借助超重力快速混合。超重力场主要作用于气—液传质、气—固传质过程，广泛应用于纳米材料制备、油田注水脱氧、锅炉水脱氧、气体脱硫、除尘过程强化、污水处理、生物氧化过程氧化等。超重力技术还未作用于液—固体系中，本发明试图将处理后的污染土壤和淋洗液加入到超重力设备中，利用超重力设备产生的超重力环境，并在气体推动作用下，使液体快速分散到土壤孔隙中，增加淋洗液与土壤的接触面积，可有效提高对土壤中污染物淋洗效率，强化淋洗修复效果。
cn104307860a公开了一种梯式修复氯代有机物污染土壤的方法，该方法先采用生物表面活性剂淋洗土壤，再向淋洗完成后的土壤中加入微生物降解菌，该方法表面活性剂消耗量较大、淋洗液利用率低、处理周期长、处理污染物类型有限；cn102218445a公开了一种修复有机污染土壤的超声波淋洗方法，该方法先将适量有机污染土壤和淋洗液置于离心管中，超声后再离心，倒去上清液再加入与淋洗液等体积水的继续超声，离心后倒去上清液即可得到清洁土壤，该方法只适用于实验室操作阶段，且步骤复杂，处理量过小，淋洗液在土壤中残留。
技术实现要素：
针对常规重力条件下淋洗液在土壤中分布不均、处理量小、处理效率低、固液分离不彻底等问题，本发明提供一种强化淋洗修复污染土壤的方法。本发明将超重力技术运用到污染土壤淋洗修复中，利用超重力以及气体推动力使淋洗液与污染土壤充分接触，提高污染物去除效率。本发明通过以下技术方案实现。
一种强化淋洗修复污染土壤的方法，其具体步骤包括：将污染土壤进行筛分处理，然后放置到超重力设备中，通入气体，加入淋洗液，淋洗的同时进行超重力作用30~240min，超重力离心加速度为200~1000g，进行强化淋洗修复污染土壤。
所述超重力设备为超重力旋转填料床、超重力机或超重力反应器。
所述气体为氮气、氦气或者空气，气体流量为50~100ml/min。
所述淋洗液用量为每克土壤5~20ml。
本发明的有益效果是：
（1）本发明适用于处理有机污染土壤和重金属污染土壤。
（2）本发明采用超重力技术与淋洗修复相结合，使淋洗液与污染土壤充分接触，土壤污染物去除效率高。
（3）本发明利用采用超重力技术，使淋洗后的淋洗液及时排出，减小二次污染。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
该强化淋洗修复污染土壤的方法，其具体步骤包括：将500g污染土壤（某多环芳烃污染场地土壤，测得土壤样品中菲浓度为243.7mg/kg，苯并［a］芘浓度为115.4mg/kg，苯并［a］蒽浓度为27mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），然后放置到超重力设备（超重力旋转填料床）中，通入气体（气体为氮气，气体流量为50ml/min），加入淋洗液（淋洗液为5wt%乙醇，淋洗液用量为每克土壤5ml），淋洗的同时进行超重力作用60min，超重力离心加速度为200g，进行强化淋洗修复污染土壤。
对比实施例1
将500g污染土壤（某多环芳烃污染场地土壤，测得土壤样品中菲浓度为243.7mg/kg，苯并［a］芘浓度为115.4mg/kg，苯并［a］蒽浓度为27mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），加入淋洗液（淋洗液为5wt%乙醇，淋洗液用量为每克土壤5ml）作用60min进行淋洗修复污染土壤。
实施例1中强化淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中菲去除率达到92.4%，苯并［a］芘去除率为89%，苯并［a］蒽去除率为80%。
对比实施例1中淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中菲去除率为65%，苯并［a］芘去除率为60%，苯并［a］蒽去除率为70%。
实施例2
该强化淋洗修复污染土壤的方法，其具体步骤包括：将500g污染土壤（有机氯农药污染场地土壤，测得土壤样品中1,2-二氯乙烯浓度为1804mg/kg，二溴氯甲烷浓度为135.2mg/kg，1,1,2-三氯乙烷浓度为235mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），然后放置到超重力设备（超重力机）中，通入气体（气体为氦气，气体流量为80ml/min），加入淋洗液（淋洗液为0.005mol/l十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，淋洗液用量为每克土壤10ml），淋洗的同时进行超重力作用120min，超重力离心加速度为1000g，进行强化淋洗修复污染土壤。
对比实施例2
将500g污染土壤（有机氯农药污染场地土壤，测得土壤样品中1,2-二氯乙烯浓度为1804mg/kg，二溴氯甲烷浓度为135.2mg/kg，1,1,2-三氯乙烷浓度为235mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），加入淋洗液（淋洗液为0.005mol/l十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，淋洗液用量为每克土壤10ml）作用120min进行淋洗修复污染土壤。
实施例2中强化淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中1,2-二氯乙烯去除率达到90.7%，二溴氯甲烷去除率达88.2%，1,1,2-三氯乙烷去除率达89.3%。
对比实施例2中淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中1,2-二氯乙烯去除率达到72%，二溴氯甲烷去除率达69%，1,1,2-三氯乙烷去除率达75%。
实施例3
该强化淋洗修复污染土壤的方法，其具体步骤包括：将500g污染土壤（某重金属污染场地土壤，测得土壤样品中砷为143mg/kg，铜为835.2mg/kg，铅为724mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），然后放置到超重力设备（超重力反应器）中，通入气体（气体为氮气，气体流量为100ml/min），加入淋洗液（淋洗液为体积比为1:1的鼠李糖脂和乙二胺四乙酸溶液，淋洗液用量为每克土壤20ml），淋洗的同时进行超重力作用120min，超重力离心加速度为1000g，进行强化淋洗修复污染土壤。
对比实施例3
将500g污染土壤（某重金属污染场地土壤，测得土壤样品中砷为143mg/kg，铜为835.2mg/kg，铅为724mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），加入淋洗液（淋洗液为体积比为1:1的鼠李糖脂和乙二胺四乙酸溶液，淋洗液用量为每克土壤20ml）作用120min进行淋洗修复污染土壤。
实施例3中强化淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中砷去除率达到75%，铜去除率达76.2%，铅去除率达83%。
对比实施例3中淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中砷去除率达到55%，铜去除率达62%，铅去除率达70%。
实施例4
该强化淋洗修复污染土壤的方法，其具体步骤包括：将600g污染土壤（某复合污染场地土壤，测得土壤中石油烃浓度为1443mg/kg，汞为75.2mg/kg，砷为137mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），然后放置到超重力设备（超重力反应器）中，通入气体（气体为空气，气体流量为70ml/min），加入淋洗液（淋洗液为体积比1:1的乙二胺和乳酸乙酯淋洗液，淋洗液用量为每克土壤5ml），淋洗的同时进行超重力作用30min，超重力离心加速度为800g，进行强化淋洗修复污染土壤。
对比实施例4
将600g污染土壤（某复合污染场地土壤，测得土壤中石油烃浓度为1443mg/kg，汞为75.2mg/kg，砷为137mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），加入淋洗液（淋洗液为体积比1:1的乙二胺和乳酸乙酯淋洗液，淋洗液用量为每克土壤5ml）作用30min进行淋洗修复污染土壤。
实施例4中强化淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中石油烃去除率达到87%，汞去除率达80.7%，砷去除率达86%。
对比实施例4中淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中石油烃去除率达到71.2%，汞去除率达65%，砷去除率达68%。
实施例5
该强化淋洗修复污染土壤的方法，其具体步骤包括：将600g污染土壤（某复合污染场地土壤，测得土壤中多氯联苯浓度为23mg/kg，硝基苯浓度为175.2mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），然后放置到超重力设备（超重力反应器）中，通入气体（气体为空气，气体流量为60ml/min），加入淋洗液（淋洗液为0.001mol/l十六烷基三甲基溴化铵淋洗液，淋洗液用量为每克土壤5ml），淋洗的同时进行超重力作用240min，超重力离心加速度为600g，进行强化淋洗修复污染土壤。
对比实施例5
将600g污染土壤（某复合污染场地土壤，测得土壤中多氯联苯浓度为23mg/kg，硝基苯浓度为175.2mg/kg）进行筛分处理（粒径小于10cm的土壤），加入淋洗液（淋洗液为0.001mol/l十六烷基三甲基溴化铵淋洗液，淋洗液用量为每克土壤5ml）作用240min进行淋洗修复污染土壤。
实施例5中强化淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中多氯联苯去除率达到92%，硝基苯去除率达83.2%。
对比实施例5中淋洗修复污染土壤固液分离后土壤中多氯联苯去除率达到75%，硝基苯去除率达70%。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。