一种重金属Cd污染土壤的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种重金属Cd污染土壤的处理方法，其特征在于：在阴电解池添加浓度为0.5～2g/L的鼠李糖脂水溶液，阳电解池加入去离子水，在需处理的Cd污染土壤与阴、阳两个电解池之间设置滤布，距离阳极S3（5/8）重金属Cd的富集处设置可渗透反应墙，接通电源对Cd污染土壤进行电动修复。Cd富集倍数均为初始值的4倍以上，在可渗透反应墙的作用下，富集倍数降低约3.63倍，整个土壤重金属Cd总去除率约为40%，其中可渗透反应墙对去除率的贡献比约为90%，证明了电动修复+可渗透反应墙可实现重金属富集到去除的过程。本发明专利技术方法操作条件简单、易于实施、应用范围广、成本低、效率高，对重金属Cd污染土壤的修复具有较好的社会效益和生态效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物应用
和环境
，涉及。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染物主要以铅、汞、铬、砷、镉、镍及其化合物为主，土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点，并可通过水、植物等介质经人的消化道摄入、呼吸道吸入、皮肤吸收等进入人体。重金属污染物进入人体后，砷会使皮肤色素沉着，导致异常角质化；镉会导致高血压，引起心脑血管疾病，破坏骨钙，引起肾功能失调。 目前，环境中重金属污染危害已经成为一个全球性的问题。由于我国重金属污染土壤的面积不断增加，污染程度不断加深，导致土壤重金属污染进入集中爆发期，其中，重金属镉和砷具有高毒性、分布广泛的特点，并对人和动植物的生长发育具有严重危害。土壤重金属镉和砷污染主要来自电镀厂、染料行业、矿冶过程、电池生产、制革、影片制造及汽车制造等部门。重金属镉和砷污染土壤在土壤中分别以阳、阴离子形式存在，化学行为迥异，二者在土壤中的复合污染修复研究报道也甚少，对民众的健康和社会的稳定构成了一定的威胁，因此，找到一种快速、可行的修复技术迫在眉睫，尽管添加溶剂已经成为提高重金属污染土壤电动修复效率的有效措施。但近年来，许多科学家的研究发现某些添加剂虽然能有效的提高电动修复的效率。如采用EGTA螯合剂作为阴阳两极添加剂电动去除重金属Cd23d后，其去除率高达95%。但是，当处理时间为7d时，重金属Cd在阴极附近出现了富集，富集倍数为2. 4左右，大量使用很可能会给土壤带来二次污染。生物修复技术是环境领域近年发展起来的处理重金属污染废水的新技术，鼠李糖脂是一种较优的电动修复添加剂，但目前尚未在Cd污染土壤中应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对土壤重金属镉污染的修复现有技术存在的不足，提供一种操作条件简单、易于实施、应用范围广、成本低、效率高的。本专利技术是这样的，在一定距离内设置阳电解池和阴电解池，每个电解池配置石墨电极并与稳压直流电源以及万用表连接，阴电解池添加鼠李糖脂溶液，阳电解池加入去离子水，在污染物重金属Cd的富集处设置可渗透反应墙，接通电源对Cd污染土壤进行电动修复，操作步骤是(I)鼠李糖脂水溶液配制采用去离子水、鼠李糖脂、盐酸(HCl)和氢氧化钠(NaOH)调节剂充分溶解制成鼠李糖脂水溶液备用；(2)污染土壤处理将去离子水均匀喷洒在Cd污染土，使土壤的含水率保持在27 33% ；(3)反应墙制备采用粉煤灰陶粒和细沙混合均匀，装入封口袋制成可渗透反应墙备用;(4)污染土壤处理在Cd污染土壤处理地块设置阳电解池和阳石墨电极一个，阴电解池和石墨电极一个以上，阳电解池和阴电解池的石墨电极与设置有万用表的稳压直流电源连接，在需处理的Cd污染土壤与阴、阳两个电解池之间设置滤布，在阴电解池接近阳电解池的污染土壤中设置可渗透反应墙，阴电解池内加入鼠李糖脂溶液，阳电解池内加入适量的去离子水，接通电源对Cd污染土壤进行电动修复。以上所述的鼠李糖脂水溶液浓度为O. 5 2. Og/L。·以上所述的pH调节剂包括能溶于水发生完全电离的无机酸和无机碱。以上所述的粉煤灰陶粒来自市售的粉煤灰陶粒。以上所述的可渗透反应墙的粉煤灰陶粒和细沙重量比例为3 5 10。以上所述的阴阳两个电解池池体长宽高比例为8:8:1，阳极电解池采用聚氯乙烯材料，阴极电解池采用陶瓷材料。以上所述的滤布和封口袋的材料包括过滤布、过滤纸、编织袋、挡阳网、化纤布和棉布。以上所述的石墨电极直径为O. 05米，长为O. 06米。以上所述的直流电源电压量程范围为O 120V。土壤基本理化性质测定方法I)土壤粒径分布的测定参照美国公布的土壤粒径标准分析方法ASTM D422，采用TM-85型土壤比重计测定。2)土壤pH的测定土壤用纯水重量比为I :2. 5浸提，采用德国WTW公司的便携式340 i型pH计测定。3) EC的测定用1:10重量比的土壤和纯水充分搅拌后，采用上海雷磁电导率仪DDS-307型测定。4)土壤有机质含量的测定参照《土壤农业化学分析方法》中的水合热重铬酸钾氧化-比色法。6) CEC测定采用应用广泛的Imol · L-I乙酸铵交换法(GB7863-87)。本专利技术的优点和积极效果I、本专利技术是，在电场作用下由阴极迁移至Cd污染土壤的鼠李糖脂水溶液，改变了 Cd污染土壤的表面结构。电动修复对重金属Cd有着很好的富集能力，鼠李糖脂浓度为O. 5 2g/L，污染土壤在距阳极S3 (5/8)处富集倍数均为初始值的4以上；2、本专利技术以粉煤灰做为可渗透反应墙的吸附剂，可将重金属Cd在距阳极S3(5/8)处的富集倍数降低约3. 63倍，整个土壤重金属Cd总去除率约为40%，其中可渗透反应墙对去除率的贡献比约为90%，证明了电动修复+可渗透反应墙可实现重金属富集到去除的过程。3、本专利技术方法操作条件简单、易于实施、应用范围广、成本低、效率高，对重金属Cd污染土壤的修复具有较好的社会效益和生态效益。具体实施例方式实施例I称取一定质量的鼠李糖脂浓缩物放入溶解釜中，再加入适量的去离子水加热搅拌溶解，再加入PH调节调节pH为4. 8，控制浓度为O. 5g/L，冷却得到鼠李糖脂水溶液备用。采用煤灰陶粒和细沙按重量比例为3 10混合均匀，细沙的作用是延长重金属Cd在渗透反应墙中的停留时间，装入封口袋制成可渗透反应墙备用。在需要处理的Cd污染土壤中为5米地带的两端分别设置电解池池体，电解池池体的长为O. 4米、宽为O. 4米、高为O. 05米，两个电解池设置直径为O. 05米，长为O. 06米的两个石墨电极，两个石墨电极连接一个120v电压稳压直流电源以及万用表；在需处理的Cd污染土壤与阴、阳两个电解池之间设置过滤布隔离土壤和电解池溶液，并在距阳极S3 (5/8)处设置装有上述制备的可渗透反应墙，阴电解池加入上述制备的鼠李糖脂水溶液，阳电解池加入适量的去离子水，接通电源对Cd污染土壤进行电动修复。在90v电压下运行7d，运行过程中2小时进行电流监测一次。通电 后在由于试验中的电渗流由阳极流向阴极，导致阳极电解池的溶液不断减少，因而每隔12h向阳极电解池补充去离子水，以保证阳极电解池维持一定溶液量，并定期排出阴极的电渗液，储存后待测。电动修复结束后将土柱从阳极至阴极分为五部分，并从电动修复土壤不同点进行取样，烘干，混匀，进行PH值以及重金属含量的分析，电动修复土壤含Cd 365. 63mgkg_\重金属Cd在距阳极S3 (5/8)处的富集倍数由4. 15降至O. 58，整个土壤重金属Cd总去除率为38. 84%,其中可渗透反应墙对去除率的贡献比为86. 71%。证明了电动修复+可渗透反应墙可实现重金属富集到去除的过程。实施例2称取一定质量的鼠李糖脂浓缩物放入溶解釜中，再加入适量的去离子水加热搅拌溶解，再加入PH调节调节pH为8，控制浓度为lg/L，冷却得到鼠李糖脂水溶液备用。采用用一定质量的煤灰陶粒和细沙按重量比例为3. 5 10混合均匀，细沙的作用是延长重金属Cd在渗透反应墙中的停留时间，装入封口袋制成可渗透反应墙备用。在需要处理的Cd污染土壤中为5米地带的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属Cd污染土壤的处理方法，其特征在于：在一定距离内设置阳电解池和阴电解池，每个电解池配置石墨电极并与稳压直流电源以及万用表连接，阴电解池添加鼠李糖脂溶液，阳电解池加入去离子水，在污染物重金属Cd的富集处设置可渗透反应墙，接通电源对Cd污染土壤进行电动修复，操作步骤是：(1)鼠李糖脂水溶液配制：采用去离子水、鼠李糖脂、盐酸（HCl）和氢氧化钠（NaOH）调节剂充分溶解制成鼠李糖脂水溶液备用；(2)污染土壤处理：将去离子水均匀喷洒在Cd污染土，使土壤的含水率保持在27～33%；(3)反应墙制备：采用粉煤灰陶粒和细沙混合均匀，装入封口袋制成可渗透反应墙备用；(4)污染土壤处理：在Cd污染土壤处理地块设置阳电解池和阳石墨电极一个，阴电解池和石墨电极一个以上，阳电解池和阴电解池的石墨电极与设置有万用表的稳压直流电源连接，在需处理的Cd污染土壤与阴、阳两个电解池之间设置滤布，距离阳极S3（5/8）重金属Cd的富集处设置可渗透反应墙，阳电解池内加入鼠李糖脂溶液，阳电解池内加入适量的去离子水，接通电源对Cd污染土壤进行电动修复。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻泽斌，黄俊，胡晓，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：