复配淋洗剂和其制备方法及其在去除土壤镉铅中的应用技术

本发明专利技术属于土壤修复处理技术领域，公开了复配淋洗剂和其制备方法及其在去除土壤镉铅中的应用。该复配淋洗剂包括乙醇酸、三聚磷酸钠、溶剂；乙醇酸的浓度为0.05

【技术实现步骤摘要】
复配淋洗剂和其制备方法及其在去除土壤镉铅中的应用


[0001]本专利技术属于土壤修复处理
，特别涉及复配淋洗剂和其制备方法及其在去除土壤镉铅中的应用。

技术介绍

[0002]农用土壤环境中的重金属污染物具有来源广、难降解、残留久、毒性大等特点，是目前农用土壤环境污染治理的一大难题和研究热点。其中，铅、镉元素是土壤污染中常见的两种重金属污染物，易被植物吸收进入食物链，进而传递被人体吸收，对人体健康危害极大。土壤淋洗技术被认为是一种处理重金属污染土壤最有效、快速和简便的修复技术，但其修复效率很大程度上取决于淋洗剂的选择。无机酸、有机酸、天然/合成螯合剂、表面活性剂等为常用的土壤淋洗剂组分。
[0003]目前有机酸淋洗剂中常用的有机酸包括柠檬酸、酒石酸、醋酸和草酸等，但去除效率有限，如醋酸和草酸等对重金属(例如铅、镉)的去除率较低。过去对于土壤淋洗剂的研究多集中在单一组分淋洗剂修复研究上，但是单一组分淋洗剂对重金属的去除效率有限且用量大，因此对于土壤淋洗技术的优化成为了土壤淋洗技术的主要研究方向。
[0004]近些年来土壤淋洗技术已经展现出从单一淋洗剂研究向复合淋洗剂研究发展的趋势，多种淋洗剂组合形成的复合淋洗剂一方面可以有效增强土壤淋洗效果，另一方面还可以有效减少淋洗剂用量节约成本。有机酸在淋洗后易引发土壤酸化问题，不利于淋洗修复后土壤中的植物种植和后续的生态风险管控。
[0005]现有技术中使用的复合型淋洗剂中往往使用吐温这样的表面活性剂，在弱酸弱碱环境中较为稳定，在酸性较强的环境中容易发生皂化反应，容易产生絮状沉淀物，进而影响复合型淋洗剂的稳定性和复合型淋洗剂在使用过程中的应用效果，特别是会影响对镉的去除效果和在酸性较强的土壤中的应用效果。
[0006]因此，亟需提供一种新的复合型淋洗剂，既能克服有机酸在淋洗后易引发土壤酸化问题，又避免使用吐温，提高对土壤中重金属的去除效果。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出复配淋洗剂和其制备方法及其在去除土壤镉铅中的应用，所述复配淋洗剂能够克服有机酸在淋洗后易引发土壤酸化问题，又避免使用吐温，提高对土壤中重金属的去除效果，例如对土壤中镉和铅的同时去除率分别达甚至超过89％和68％。
[0008]本专利技术的专利技术构思为：本专利技术将乙醇酸、三聚磷酸钠、溶剂(例如水)以一定比例组合形成高效的复配淋洗剂(复配淋洗剂中不含吐温)，所述复配淋洗剂与污染土壤混合后，经过固液分离，可将污染土壤中的重金属镉和铅的同时除去，例如对土壤中镉和铅的同时去除率分别达甚至超过89％和68％。
[0009]乙醇酸是最小的α
‑
羟基酸，在自然界中具有很高的可生物降解性，不会对环境造
成二次污染。同时，乙醇酸也是生产金属清洁产品的重要原料和一种金属螯合剂，其结构中同时具有羧基和羟基官能团，能有效地与土壤颗粒表面的重金属污染物发生络合反应和离子交换。
[0010]三聚磷酸钠，是一种无色无味的易溶性直链聚磷酸盐，廉价易得、无毒，具有螯合、悬浮、分散和pH缓冲等作用，能与金属离子(如钙、镁、铁等)形成可溶性络合物，并且其结构中含有的磷酸基团也使其对阳离子具有活性，易与阳离子结合。因此，三聚磷酸钠与乙醇酸混合形成的有机酸复配淋洗剂既可以解决有机酸使用过程中的土壤酸化问题，又可以协同提高土壤中重金属的去除效率。
[0011]本专利技术的第一方面提供复配淋洗剂。
[0012]具体的，复配淋洗剂，包括乙醇酸、三聚磷酸钠、溶剂；
[0013]所述乙醇酸的浓度为0.05
‑
1.5mol/L；
[0014]所述三聚磷酸钠的浓度为0.02
‑
0.4mol/L。
[0015]优选的，所述乙醇酸的浓度为0.1
‑
1.0mol/L，所述三聚磷酸钠的浓度为0.02
‑
0.2mol/L。
[0016]进一步优选的，所述乙醇酸的浓度为1.0mol/L，所述三聚磷酸钠的浓度为0.095mol/L。
[0017]优选的，所述溶剂为水；进一步优选的，所述溶剂为超纯水。
[0018]本专利技术的第二方面提供复配淋洗剂的制备方法。
[0019]具体的，复配淋洗剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将各组分混合，制得所述复配淋洗剂。
[0021]本专利技术的第三方面提供复配淋洗剂的应用。
[0022]上述复配淋洗剂在修复重金属污染土壤中的应用。
[0023]优选的，所述重金属污染土壤是指镉、铅污染的农用土壤。
[0024]优选的，所述应用的过程，包括以下步骤：
[0025]将所述复配淋洗剂与待修复重金属污染土壤混合，振荡淋洗，固液分离。
[0026]所述固液分离后，重金属溶于复配淋洗剂中，呈液态分离出，而修复后的土壤呈固态分离出。
[0027]优选的，所述复配淋洗剂与待修复重金属污染土壤的用量关系为(2
‑
12)mL:1g；优选(4
‑
10)mL:1g。该用量关系可称为液固比。
[0028]优选的，所述振荡淋洗过程中，复配淋洗剂与待修复重金属污染土壤在容器中混合后，封闭容器口，放入恒温水平振荡器中持续振荡摇匀。
[0029]优选的，所述恒温水平振荡器的具体工作参数为：振荡时间1
‑
3h，温度20
‑
25℃，振荡转速100
‑
180r/min。
[0030]优选的，所述固液分离为将振荡淋洗结束后取出的容器(例如锥形瓶)静置片刻，待土壤溶液出现明显分层后，将上层清液吸出，清洗底部剩余的土壤固体，自然风干，即完成了对污染土壤的修复。
[0031]优选的，采用响应面法选择复配淋洗剂中乙醇酸和三聚磷酸钠的浓度，以及复配淋洗剂与待修复重金属污染土壤的用量比。从而可得出更好工艺参数，达到更好的淋洗除镉、铅效果。
[0032]优选的，所述响应面法采用Box
‑
Benhnken Design(BBD)模型(该模型为响应面法中采用的模型)进行筛选。
[0033]相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0034](1)本专利技术将乙醇酸、三聚磷酸钠、溶剂(例如水)以一定比例组合形成高效的复配淋洗剂(复配淋洗剂中不含吐温，所述乙醇酸的浓度为0.05
‑
1.5mol/L；所述三聚磷酸钠的浓度为0.02
‑
0.4mol/L)，所述复配淋洗剂与污染土壤混合后，经过固液分离，可将污染土壤中的重金属镉和铅的同时除去，例如对土壤中镉和铅的同时去除率分别达甚至超过89％和68％。乙醇酸和三聚磷酸钠同时使用可以有效调节淋洗pH环境并且丰富淋洗过程中与镉、铅元素螯合的基团种类，相比于乙醇酸和三聚磷酸钠的分别单一淋洗效果，复配淋洗剂有效提高了镉和铅的去除效率，特别是难去除的铅元素。对修复重金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复配淋洗剂，其特征在于，包括乙醇酸、三聚磷酸钠、溶剂；所述乙醇酸的浓度为0.05
‑
1.5mol/L；所述三聚磷酸钠的浓度为0.02
‑
0.4mol/L。2.根据权利要求1所述的复配淋洗剂，其特征在于，所述乙醇酸的浓度为0.1
‑
1.0mol/L，所述三聚磷酸钠的浓度为0.02
‑
0.2mol/L。3.根据权利要求1所述的复配淋洗剂，其特征在于，所述溶剂为水。4.权利要求1
‑
3任一项所述的复配淋洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各组分混合，制得所述复配淋洗剂。5.权利要求1
‑
3任一项所述的复配淋洗剂在修复重金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗平，邓阳红，李炜键，王丽鑫，李曼婷，孙水裕，李思缘，胡嘉沛，李灵秀，
申请(专利权)人：广州天海环保科技有限公司佛山境绿生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：