一种重金属复合污染土壤修复的复配淋洗剂及其使用方法与流程

本发明涉及土壤重金属污染修复技术领域，具体涉及一种修复cu、pb、zn、ni、cr等五种重金属复合污染土壤的复配淋洗剂及其使用方法。

背景技术：

土壤重金属污染日益引起人们的广泛关注，由于重金属污染本身的长期性、隐蔽性、不可逆性、毒性大且不能被微生物降解的特点，进入土壤中产生积累后将以直接或间接的方式影响人体健康。相关土壤重金属污染修复方法主要是淋洗法、固化稳定法和植物修复等，这些土壤修复方法主要基于两种方式，一种是将重金属从土壤中移除，达到清洁的目的；第二种是固定土壤中重金属，降低其迁移能力和生物有效性。螯合剂通过与土壤中重金属离子结合形成络合物，改变土壤重金属形态，使不溶态重金属转化为可溶态，进而提高淋洗效率，达到去除土壤中重金属的目的；但单一的螯合剂对土壤修复的效果并不明显。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种修复cu、pb、zn、ni、cr等五种重金属复合污染土壤的复配淋洗剂及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是，一种重金属复合污染土壤修复的复配淋洗剂，主成分为体积比1:1的乙二胺四乙酸(edta)和柠檬酸(ca)，所述复配淋洗剂ph值为4.0±0.1；所述edta的浓度为0.08mol/l，所述ca的浓度为0.4mol/l。

优选地，所述复配淋洗剂的ph值采用0.1mol/lnaoh溶液进行调节。

本发明实施例还提供了所述重金属复合污染土壤修复的复配淋洗剂的使用方法，包括以下步骤：

(1)制备复配淋洗剂；

(2)取重金属复合污染土壤自然风干并磨细过100目筛，取筛出的重金属复合污染土壤；

(3)取所述复配淋洗剂于上述的重金属复合污染土壤中，进行振荡淋洗，然后进行离心分离得到修复后的土壤和淋洗废水；

(4)所述淋洗废水中加入硫化钠溶液，经振荡后取上清液，向上述上清液中加入硝酸调节上清液的ph值为7.0±0.1，然后加入高分子螯合絮凝剂(pacpf)进行振荡吸附，吸附完成后得处理后的废水。

优选地，步骤(3)中，所述复配淋洗剂与重金属复合污染土壤的比例为10:1(v/m)，振荡淋洗时间为14h，振荡速率为180r/min；离心转速为4000r/min，离心时间为20min。

优选地，步骤(4)中，所述硫化钠溶液的浓度为0.15mol/l、ph值为13；所述硝酸的浓度为6mol/l；所述高分子螯合絮凝剂的浓度为8.0g/l。

优选地，步骤(4)中，所述振荡速率为180r/min，振荡时间30min。

与相关技术相比，本发明实施例的有益效果是，本发明提供了一种重金属复合污染土壤修复的复配淋洗剂，以edta和ca作为主成分，采用氢氧化钠溶液进行ph值调节，复配淋洗剂的修复适用范围广，成本低，对重金属污染土壤修复效果好，对于重金属尤其是cu、pb、zn、ni、cr的重度复合污染土壤具有较好的应用效果，且当土壤粒径较大时效果尤为明显。

附图说明

图1是本发明实施例的使用方法流程示意图；

图2是本发明实施例二复配淋洗剂与单一淋洗剂去除土壤重金属对比示意图；

图3是本发明实施例三复配淋洗剂去除土壤重金属含量示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种重金属复合污染土壤修复的复配淋洗剂，主成分为体积比1:1的乙二胺四乙酸(edta)和柠檬酸(ca)，所述复配淋洗剂ph值为4.0±0.1；所述edta的浓度为0.08mol/l，所述ca的浓度为0.4mol/l。所述ca是低分子量有机酸，其本身可生物降解，同时也能通过与重金属离子形成可溶性的络合物促进金属离子的解吸作用，增加金属离子的活动性；edta对土壤中各种重金属都有很强的螯合能力，对重金属的螯合去除量明显高于等量水平的水和阳离子表面活性剂。

优选地，所述复配淋洗剂的ph值采用0.1mol/lnaoh溶液进行调节；调节复配淋洗剂的ph值为4.0±0.1，呈弱酸性的复配淋洗剂对土壤进行修复时，可减小对土壤ph值的影响，避免土壤被酸化。

参照附图1，本发明实施例还提供了所述重金属复合污染土壤修复的复配淋洗剂的使用方法，包括以下步骤：

(1)制备所述复配淋洗剂；

(2)取重金属复合污染土壤自然风干并磨细过100目筛，取筛出的重金属复合污染土壤；

(3)取所述复配淋洗剂于上述的重金属复合污染土壤中，进行振荡淋洗，然后进行离心分离得到修复后的土壤和淋洗废水；所述复配淋洗剂与重金属复合污染土壤的比例为10:1(v/m)，振荡淋洗时间为14h，振荡速率为180r/min；离心转速为4000r/min，离心时间为20min。重金属复合污染土壤完全分散于所述复配淋洗剂中，振荡过程中，土壤中的重金属与所述复配淋洗剂的edta、ca充分螯合形成螯合物溶于溶液中，离心分离后，金属螯合物从土壤中分离，实现土壤修复；

(4)所述淋洗废水中加入硫化钠溶液，经振荡后取上清液，向上述上清液中加入硝酸调节上清液的ph值为7.0±0.1，然后加入高分子螯合絮凝剂(pacpf)进行振荡吸附，吸附完成后得处理后的废水；所述振荡速率为180r/min，振荡时间30min；所述硫化钠溶液的浓度为0.15mol/l、ph值为13，硫化钠与废水中的cu、pb、zn结合，将cu、pb、zn去除；所述硝酸的浓度为6mol/l；所述高分子螯合絮凝剂的浓度为8.0g/l，所述pacpf与废水中的cr、ni结合，去除废水中的cr、ni；实现淋洗废水中的重金属离子的去除，处理后的淋洗废水可循环重复利用，降低土壤修复的成本，降低了对环境的污染。

实施例二

取湖北省武汉市某电镀厂的粉质粘土的红棕壤，土壤性质如表1所示；采用本发明实施例一的复配淋洗剂及其使用方法对采集的土壤进行修复，取土壤试样5g，淋洗前后的重金属含量如表2所示。

表1供试土样理化性质

表2淋洗前后重金属含量对比

经过复配体系的振荡淋洗修复，5种重金属各种形态含量增减各不相同，但全量均有所下降，即各种重金属都得到了一定程度的去除。pb、cu、ni和zn的各个形态均得到有效的削减，其中铁锰氧化态的重金属含量去除量最多，含量分别降低了87.3mg/kg，720.5mg/kg，553mg/kg，2520mg/kg；而cr的碳酸盐结合态含量有所升高，这说明淋洗不仅是重金属污染的去除过程，同时还存在重金属形态间的相互转化。

参照附图2，分别取上述土壤试样5g，采用单一淋洗剂0.08mol/ledta、0.4mol/lca按实施例一的使用方法对上述土壤试样进行淋洗修复。复配淋洗剂弥补了单一淋洗剂去特定重金属淋洗效果较差的不足。复配淋洗剂淋洗下5种重金属的去除率相较于单一淋洗剂均得到提升，cu、pb、zn、ni、cr的洗脱率分别为93.0％、85.3％、99.0％、50.5％、45.1％。

实施例三

取湖北省武汉市南望山的粉质粘土的黄棕壤，按照《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)模拟重度污染土壤，共添加5种重金属分别为cu、pb、zn、ni、cr；模拟污染土壤的重金属如表3所示。

表3原土的基本理化性质及添加的重金属含量

参照附图3，取上述土壤试样5g采用实施例一的复配淋洗剂及其使用方法进行土壤修复。复配淋洗剂对模拟污染土壤中五种重金属均表现出明显的去处效果，cu、pb、zn、ni、cr的洗脱率分别为79.2％、90.8％、90.1％、86.8％、50.2％；表明本发明实施例一的复配淋洗剂及其使用方法可有效去除污染土壤中的重金属；本发明实施例的复配淋洗剂配制简单，使用方便。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。