[发明专利]一种氯吡硫磷污染土壤的异位强化淋洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染土壤淋洗方法，尤其涉及一种氯吡硫磷污染土壤的异位强化淋洗方法。

背景技术

氯吡硫磷是一种高效、广谱的有机磷杀虫剂，对多种害虫具有胃毒、触杀和熏蒸的三重功效。该农药1965年由美国陶氏化学公司研发成功，目前已成为世界上生产量和使用量最大的农药单体品种之一。氯吡硫磷田间喷洒的总体利用率较低，绝大部分进入土壤体系，对土壤资源的合理利用和农业产业的可持续发展造成严重威胁。氯吡硫磷污染土壤的修复治理已成为污染场地修复的重要内容。

农药污染土壤的修复方法包括蒸汽浸提法、生物修复法、堆肥法、渗透反应墙、土地填埋法等，这些方法多存在成本高、周期长、适用范围窄、稳定性差等缺点。相比之下，淋洗法能有效规避这些弊端，有望成为未来场地修复的主流技术。但淋洗法也存在不足之处，即淋洗液的使用可能造成二次环境污染。这一问题限制了该方法的实际应用，选择低(无)毒、高效、廉价的淋洗液便成为当务之急。

淋洗液的选择要根据土壤污染物的种类而定，重金属污染场地常使用无机淋洗液(HCl、CaCl₂、NaOH等)和螯合剂(EDTA、柠檬酸、EDDS等)来完成淋洗修复过程，而表面活性剂(LAS、吐温80、SDS等)和有机溶剂(C₂H₅OH、石油醚、C₃H₆O等)对有机污染物的淋洗效果更好。但这些淋洗液均会造成二次污染，不符合污染土壤修复的基本原则。通常来讲，水是最常见的、成本最低的、安全性最好的、最具有应用潜力的污染土壤淋洗液，但根据化学理论的相似相容原理，水对于农药类物质的淋洗效果有限。若能有效提高水对于土壤农药的淋洗效果，将会为淋洗技术和场地修复提供重要的思路和方向。

通过文献调研，发现提高水对有机污染物的淋洗效果可以从以下两个方面入手。第一，溶解性有机质：溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)是一类高活性化学组分，含有不饱和双键共轭结构和大量-COOH、-OH、-NH₂等活性基团，与多数土壤有机污染物都具有反应倾向。比如，唐东民认为DOM可以抑制苄嘧磺隆在土壤界面的吸附行为；高鹏也发现DOM对于甲草胺的洗脱过程具有促进作用。第二，超声波：超声波外力场能够产生强烈的空化效应、机械效应和热效应，具有方向性好、穿透力强的特点，对于洗脱过程具有促进作用。郭平生和薛娟琴的研究分别证实了这一点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯吡硫磷污染土壤的异位强化淋洗方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

第一步，向采集自未污染土壤的5-20g土壤样品中加入200mL水后对所述土壤样品进行浸提，浸提温度为15-45℃，浸提结束后进行离心，离心得到的上清液即为土壤浸提液；

第二步，将5g粉碎的秸秆加入200-500mL所述土壤浸提液中后进行腐殖化，腐殖化结束后进行离心，将离心得到的上清液经滤膜过滤得秸秆腐殖化溶液；

第三步，将所述土壤浸提液和所述秸秆腐殖化溶液混合得淋洗液，淋洗液中土壤浸提液和秸秆腐殖化溶液的体积比为1:1-4，利用淋洗液对氯吡硫磷污染土壤中的氯吡硫磷进行淋洗。

所述土壤样品采集自0-20cm表层黄土，氯吡硫磷污染土壤为氯吡硫磷浓度为1-20mg/g的黄土。

所述土壤样品中加入的水为污水处理厂中水。

所述浸提时间为1-4h。

所述腐殖化的时间为15-60天，腐殖化的温度为15-45℃。

所述淋洗具体包括以下步骤：将淋洗液加入氯吡硫磷污染土壤中，利用淋洗液使氯吡硫磷污染土壤中的氯吡硫磷洗脱，洗脱时间为1-4h，淋洗液的用量为每1g氯吡硫磷污染土壤使用10-40mL淋洗液。

采用超声辅助的机械搅拌促进水对土壤样品的浸提以及促进淋洗液对氯吡硫磷污染土壤中氯吡硫磷的淋洗，超声功率为25-100W，搅拌速率为60-120r/min。

所述第一步以及第二步中离心的条件为：在4000-5000r/min下离心3-5min。

所述强化淋洗是借助淋洗液中的溶解性有机质对氯吡硫磷洗脱过程的促进作用完成的。

所述溶解性有机质来源于土壤浸提液和秸秆腐殖化溶液。

本发明以土壤浸提液和秸秆腐殖化溶液的混合液作为氯吡硫磷淋洗液，利用淋洗液中的溶解性有机质达到强化淋洗氯吡硫磷的目的，实现对污染土壤的修复；同时，本发明借助超声辅助搅拌进一步强化氯吡硫磷的淋洗效果。