一种通过复合淋洗修复镉污染土壤的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过复合淋洗修复镉污染土壤的方法，属于土壤重金属污染防治领域。本发明专利技术以鼠李糖脂和柠檬酸作为原材料，制备了一种复合淋洗剂，并对不同污染水平的镉污染土壤进行淋洗，同时在淋洗过程中改变复合淋洗剂的pH，浓度和淋洗时间，从而找到最佳的淋洗条件，实现对镉污染土壤的修复。本发明专利技术不仅能极大的提高淋洗率，有效的去除土壤中的镉，而且淋洗时间大大地缩短。复合之后溶液的pH=7，有利于防止土壤理化性质的改变和养分的流失，因此，所筛选的复合淋洗剂是一种环境友好且高效具有工程实际应用价值的化学淋洗剂，对轻度，中度和重度污染土壤处理后的镉含量低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618

【技术实现步骤摘要】
一种通过复合淋洗修复镉污染土壤的方法


[0001]本专利技术涉及复合淋洗剂在修复镉污染土壤中的应用，属于土壤重金属污染防治领域。

技术介绍

[0002]土壤是一种十分重要的资源，在人们的日常生产和生活中有着举足轻重的作用。近年来随着工业不断的发展，土壤重金属污染问题日趋严重。其中，重金属镉由于具有较强的生物毒性和富集性，对人类的健康及生态环境安全产生了严重威胁，因此，采取有效的措施修复和防治土壤镉的污染，对于合理利用土地，提高生活质量具有重要意义。
[0003]化学淋洗法被认为是一项高效，快速，能彻底治理土壤重金属污染的技术。但用于淋洗的淋洗剂存在着对土壤的破坏程度大，淋洗率低，成本高，二次污染等问题，因此，制备一种环境友好，无二次污染，高效的复合淋洗剂对处理镉污染土壤具有重要意义。
[0004]鼠李糖脂是由微生物和植物产生的天然表面活性基，其临界胶束浓度低、表面活性强，分子结构中具有羟基，羧基等特征性基团，不仅可以络合重金属离子，还可以增溶和促进多环芳烃等有机物的降解。而柠檬酸具有较好的螯合性能，不仅能与土壤溶液中的重金属离子结合，促进重金属脱离，还能与土壤颗粒结合，改变土壤表面性质，活化重金属离子，且价格低廉，不会对环境造成二次污染，由此可见，将鼠李糖脂和柠檬酸进行复合制备成一种复合淋洗剂，对镉污染土壤进行淋洗，从而修复镉污染土壤是完全可行的。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有淋洗剂存在的问题，提供了一种高效，无二次污染、去除彻底且不影响土壤理化性质的修复镉污染土壤的方法，即以鼠李糖脂和柠檬酸作为原材料，制备了一种复合淋洗剂，并对不同污染水平的镉污染土壤进行淋洗，同时在淋洗过程中改变复合淋洗剂的pH、浓度和淋洗时间，从而确定最佳的淋洗条件，实现对镉污染土壤的修复。本专利技术不仅能极大的提高淋洗率，有效的去除土壤中的镉，而且溶液的pH=7，防止土壤理化性质的改变和养分的流失，因此，该技术是一种环境友好且有实际应用价值的方法。一种通过复合淋洗修复镉污染土壤的方法，具体步骤如下：步骤一、在清洁土壤中添加镉(NO3)2.4H2O配置污染土壤；步骤二、配置复合淋洗剂，并考察其在不同浓度、不同pH、不同时间下的淋洗效果；步骤三、在25℃条件下，将复合淋洗剂加入到污染土壤中进行振荡淋洗，振荡完成后，进行离心，并过0.45μm滤膜，采用原子吸收分光光度计以火焰法测定淋洗溶液中镉浓度，计算镉的淋洗率。
[0006]所述步骤一中镉浓度梯度为9.4mg.kg
‑1、16.1mg.kg
‑1、23.3 mg.kg
‑1，代表了轻度、中度、重度三种类型镉污染情况。
[0007]所述步骤二中复合淋洗剂为鼠李糖脂与柠檬酸的混合液；进一步的，通过改变复合淋洗剂的浓度，确定淋洗效果最佳的组合。
[0008]进一步的，通过改变复合淋洗剂的pH，确定淋洗效果适宜的pH。
[0009]进一步的，通过改变复合淋洗剂的淋洗时间，确定淋洗效果最佳的淋洗时间。
[0010]所述步骤三中污染土壤添加量为1g，复合淋洗剂添加体积为20mL，其中鼠李糖脂与柠檬酸的体积比为1：1。
[0011]所述复合淋洗修复镉污染土壤的方法能够有效的去除土壤中的镉，达到修复镉污染土壤的目的；进一步的，所述复合淋洗修复镉污染土壤的方法能应用于土壤中重金属离子的去除，从而达到修复重金属污染土壤的目的；本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术能够通过复合淋洗剂的配位螯合作用和胶束增溶作用有效去除土壤中的镉，达到修复镉污染土壤的目的；（2）本专利技术能有效调节pH和浓度，让淋洗剂保持在一个相对温和的状态，防止土壤理化性质的改变和养分的流失；（3）本专利技术中复合淋洗剂的效果好，对土壤破坏程度小，不会造成二次污染，具有实际应用价值，并且可用于各类重金属污染土壤治理中。
附图说明
[0012]图1为不同浓度的复合淋洗剂对污染土壤中镉的淋洗效果。
[0013]图2为不同pH的复合淋洗剂对污染土壤中镉的淋洗效果。
[0014]图3为不同淋洗时间的复合淋洗剂对污染土壤中镉的淋洗效果。
具体实施方式
[0015]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。具体步骤如下：（1）参考《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618―2018）中农用地风险管制值和土壤污染程度分级标准，通过外加镉(NO3)2.4H2O的配制成轻度、中度和重度污染水平的土壤，污染土壤中镉含量分别为9.4mg.kg
‑1、16.1mg.kg
‑1、23.5mg.kg
‑1。
[0016]（2）准确称量 1g 污染土样于20mL 离心管中，加入20mL不同pH，不同浓度的复合淋洗剂，在恒温振荡培养箱中水平震荡一段时间，离心分离，并过0.45μm滤膜，采用原子吸收分光光度计以火焰法测定淋洗溶液中镉浓度，计算镉的淋洗率。
[0017]（3）图1的结果表明，2%的鼠李糖脂与不同浓度柠檬酸复配后，随着柠檬酸浓度增加，淋洗率迅速增加，当柠檬酸浓度超过0.15 mol
•
L
‑1后，淋洗率基本不变，因此，选择0.15 mol
•
L
‑1的柠檬酸为最佳淋洗浓度，其对轻度，中度，重度镉污染土壤淋洗率为94.88%，96.57%和98.54%。
[0018]（4）图2的结果表明，在最佳复合淋洗条件下，复合淋洗剂的淋洗率随着pH增加呈抛物线变化，在pH=7时，淋洗率达到最大，其对轻度，中度，重度镉污染土壤的最大淋洗率分别为94.49%，97.79%和98.81%，由此可见，通过复合作用，可以将pH控制在中性，此时，不会改变土壤的理化性质，对修复有利。
[0019]（5）图3的结果表明，复合淋洗剂的淋洗率随着淋洗时间的增加而增加。当淋洗时间到达30min后，淋洗率基本不变，因此，选择30min为最佳淋洗时间，此时，其对轻度，中度，重度镉污染土壤的淋洗率分别为91.37%，92.49%和96.79%，由此可以看出，复合作用可以有效的缩短淋洗的时间。
[0020]综上所述，复合淋洗剂在柠檬酸浓度为0.15 mol
•
L
‑1，鼠李糖脂质量分数为2%，pH=7，振荡时间为30min时，其对轻度，中度和重度污染土壤的淋洗率分别为91.37%，92.49%和96.79%，因此，所筛选的复合淋洗剂具有环境友好，高效的特点，对轻度，中度和重度污染土壤处理后的镉含量低于《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618
‑
2018）中的土壤污染风险管控标准，可用于面积小，污染物集中且浓度高的含镉土壤的修复。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过复合淋洗修复镉污染土壤的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、在清洁土壤中添加镉(NO3)2.4H2O配置污染土壤；步骤二、配置复合淋洗剂，并考察其在不同浓度、不同pH、不同时间下的淋洗效果；步骤三、在25℃条件下，将复合淋洗剂加入到污染土壤中进行振荡淋洗，振荡完成后，进行离心，并过0.45μm滤膜，采用原子吸收分光光度计以火焰法测定淋洗溶液中镉浓度，计算镉的淋洗率。2.根据权利要求1所述复合淋洗修复镉污染土壤的方法，其特征在于：步骤一中镉浓度梯度为9.4mg.kg
‑1、16.1mg.kg
‑1、23.3 mg.kg
‑1，代表了轻度、中度、重度三种类型镉污染情况。3.根据权利要求1所述复合淋洗修复镉污染土壤的方法，其特征在于：步骤二中复合淋洗剂为鼠李糖脂与柠檬酸的混合液。4.根据权利要求1或3所述复合淋洗修复镉污染土壤的方法，其特征在于：步骤二通过改变复合淋...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨悦，黄兵，陈樑，贾云娇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：