[发明专利]一种修复污染土壤的淋洗液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染土壤修复技术，特别是一种用于淋洗修复污染土壤的淋洗液。

背景技术

土壤是人类赖以生存的自然资源之一。然而，全球工业化造成大量具有潜在毒性的污染物通过各种途径进入土壤，致使许多国家均面临着日益突出的土壤污染问题，并影响其他环境介质，且通过食物链最终危害人类健康。因此，对污染土壤的治理和修复已成为我国，乃至世界的重大环境科学问题。

污染土壤的修复有多种方法，主要包括物理修复、化学修复和生物修复等方法。与其他修复方法相比，化学修复方法具有治理效果稳定、彻底等优点，尤其适用于重度污染土壤的治理，因此发展较早，方法也相对成熟。而土壤淋洗技术作为化学修复方法的重要技术手段之一，既可用于修复重金属污染土壤，又可用于修复有机物污染土壤，更是备受关注。土壤淋洗技术通常是指借助能促进土壤环境中污染物溶解/迁移的液体或其他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的技术。而淋洗液的选择是污染土壤淋洗修复的一个关键因素。

目前，淋洗液主要可分为酸类淋洗液、人工螯合剂淋洗液、人工表面活性剂和生物表面活性剂淋洗液等。通常酸类淋洗液包括无机酸和有机酸，它们能促进土壤中重金属的溶解洗脱，因而对重金属污染土壤的淋洗修复有较好的效果。但由于酸类淋洗液会引起土壤酸化，改变土壤的理化性质，使大量土壤养分淋失，并破坏土壤微团聚体结构，且对有机物污染土壤的修复效果不佳。人工螯合剂如EDTA、DTPA和NTA等，由于能与许多种金属离子形成稳定的络合物，使其从土壤颗粒表面解吸/溶解，因此人工螯合剂淋洗液被广泛用于重金属污染土壤的淋洗修复研究和实践。但人工螯合剂没有金属络合选择性，一些土壤中有益的金属元素如Ca、Mg等也被络合淋洗除去，从而造成养分流失，并且会在一定程度引起土壤物理结构和化学性质的改变。另外，EDTA等人工螯合剂对有机污染物没有结合作用，因此也不能修复有机物污染土壤。近年来，人工表面活性剂和生物表面活性剂淋洗液被大量应用于有机物污染土壤的修复研究。表面活性剂淋洗修复有机物污染土壤的基本原理是通过表面活性剂的强化增溶和增流作用，增强土壤中有机污染物在水相的溶解度和流动性，以达到土壤修复的目的。研究表明人工表面活性剂和生物表面活性剂淋洗液对PAHs和PCBs等难降解有机污染物都有较好的洗脱效果。对于重金属污染土壤的淋洗修复，人工表面活性剂没有较好的效果，而生物表面活性剂虽有修复效果，但受到土壤pH值、有机质含量等一些条件的限制，且效果有限。

因此，探求一种对重金属和有机物污染土壤都有较好淋洗效果的新型淋洗液，将对污染土壤的修复治理有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种修复污染土壤的淋洗液，该淋洗液既能淋洗修复重金属污染土壤，又能淋洗修复有机物污染土壤，当淋洗修复重金属污染土壤时，能避免Ca、Mg等土壤营养元素的流失。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种修复污染土壤的淋洗液包括磺化硫杂杯[4]芳烃、氢氧化钠和水。其含量(重量百分比)为：磺化硫杂杯[4]芳烃5～10wt％；氢氧化钠0.5～1wt％，水89～94.5wt％。

一种修复污染土壤的淋洗液，可按如下方法制备获得：

1.称取重量百分比为5～10wt％的磺化硫杂杯[4]芳烃，将其加入到烧杯中，向烧杯中加入重量百分比为89～94.5wt％的水，搅拌1小时，使磺化硫杂杯[4]芳烃全部溶解；

2.向烧杯中加入重量百分比为0.5～1wt％的氢氧化钠，超声振荡30分钟或搅拌1小时，即得到修复污染土壤的淋洗液。

本发明采用的淋洗液活性组分是磺化硫杂杯[4]芳烃，它是由四个对磺酸苯酚通过硫原子桥连得到的一种形状类似杯子的超分子受体化合物，具有较好的水溶性。磺化硫杂杯[4]芳烃分子上沿的疏水苯环空腔，能借助π-π堆积作用或疏水相互作用，包合有机分子。而其下沿分子空腔能凭借酚羟氧与桥连硫原子的协同配位作用，选择性地络合Pb、Cd、Cu、Zn和Ni等软酸类重金属(软硬酸碱理论)，而对于Ca、Mg等硬酸类碱土金属没有结合作用。因此，以磺化硫杂杯[4]芳烃为活性组分的淋洗液，既能淋洗修复重金属污染土壤，又能淋洗修复有机物污染土壤。

加入氢氧化钠的目的是调节淋洗液为弱碱性，使磺化硫杂杯[4]芳烃分子下沿的酚羟基电离转化为酚羟氧，从而增强磺化硫杂杯[4]芳烃对重金属的络合能力。

本发明的优点：