[发明专利]一种修复砷污染土壤的组合淋洗剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤控制与修复领域，具体涉及一种修复砷污染土壤的组合淋洗剂及其应用方法。

背景技术

土壤重金属污染是土壤污染的一个最主要方面，伴随着现代工业生产和矿冶开发的发展，土壤重金属污染日益严重，已成为全球性的环境问题。而在土壤重金属污染中，砷(As)是最常见，也是对公众健康危害最严重的污染物之一。尤其在湖南郴州、内蒙古、贵州等矿区存在大面积的砷污染和砷中毒问题。根据2014年我国环保部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国土壤中砷的点位超标率为2.7％，在镉、汞、砷、铅、锌、镍、铜、铬八种无机污染物中排行第三。随着近些年来砷中毒事件的发生和公众意识的加强，砷污染土壤治理得到人们的不断重视，开展砷污染土壤治理具有重大意义。

砷污染土壤的修复主要分为两种途径：1、改变污染土壤中砷的存在形态，使其由毒性大的活化态转化为稳定态，降低砷在环境中的迁移性和生物可利用性，减弱其对动植物的毒性；2、去除污染土壤中的砷，达到回收和减少土壤中重金属的双重目的，使其存留浓度接近或达到背景值。具体来说，砷污染土壤修复手段主要有工程措施，包括客土法、翻土法等；化学修复技术，包括化学淋洗技术、土壤性能改良技术等；物理修复技术，包括玻璃化修复、稳定化修复等；生物修复，包括微生物修复、植物修复等。在其中，土壤淋洗技术由于其具有快速、高效、治理效果稳定等优点，成为研究土壤修复技术领域的热点和方向之一。

公开号为CN101362145A的中国发明专利公开了一种用于重金属和砷汞污染土壤的化学淋洗修复方法，利用Na₂EDTA，草酸及KI三种试剂的组合分布淋洗方法来达到对污染土壤中镉、铜、铅、锌、砷及汞等的化学修复，Na₂EDTA、草酸及KI溶液摩尔浓度皆为0.01mol/L，液固比为20毫升:1克。

公开号为CN104190701A的中国发明专利公开了一种利用磁分离修复砷污染土壤的淋洗方法，通过对污染土壤进行预处理后，加入由淋洗液和辅助剂混合淋洗后，以翻搅膜式通过强力磁选设备，磁选分离出砷污染物，其中淋洗液由磷酸氢盐和氢氧化钠配置，pH为9.0-10，辅助剂由顺磁性铁酸盐和三价铁盐组成。

公开号为CN104438310A的中国发明专利公开了一种砷污染土壤的淋洗修复方法，通过将被砷污染的土壤内水分含量调节至5wt％-6wt％，放入容器中，分别依次加入偏硅酸铝水溶液、聚乙烯醇溶液、碳酸锂和氧化铝混合悬浊液分步振摇淋洗，最后将淋洗结束后的下层土壤进行离心干燥，完成处理流程。

淋洗修复技术的关键在于选择合适的淋洗剂和淋洗方法，既能达到有效去除污染土壤中砷的目的，又能满足成本控制的要求。经过大量的实验探索，本发明提出一种修复砷污染土壤的组合淋洗剂方法及其应用，利用不同淋洗剂的差异性淋洗效果配合的多步淋洗法，通过土壤的预处理、淋洗剂的选择和淋洗组合的优选，有效修复砷污染土壤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种修复砷污染土壤的组合淋洗剂及其应用方法，通过对土壤的预处理和多步淋洗，优化条件，达到有效去除污染土壤中的砷的目的。

本发明的目的通过以下技术方案实现的：

一种修复砷污染土壤的组合淋洗剂，由预处理剂、先驱淋洗剂和巩固淋洗剂组成，包括如下组分：预处理剂选用质量分数在1％～5％之间的双氧水溶液，用于土壤淋洗的前期预处理；先驱淋洗剂为由摩尔浓度为0.5mol/L的草酸40％～50％容量份、摩尔浓度为0.1mol/L的EDTA20％～30％容量份、质量分数为3％的草皂素20％～30％容量份组合而成的复配淋洗剂，用于土壤淋洗的第一步；巩固淋洗剂选用摩尔浓度为0.5mol/LNaOH溶液，用于二步淋洗。

一种修复砷污染土壤的组合淋洗剂应用方法，包括如下步骤：

(1)对砷污染土壤进行简易处理，风干，去除石粒等杂质，磨碎，过0.85mm筛；

(2)将预处理剂和砷污染土壤混合加入500ml锥形瓶中，置于恒温振荡器，间歇性振荡，静置，固液分离；

(3)对步骤(2)中预处理后的土壤加入先驱淋洗剂，置于恒温振荡器，振荡淋洗，静置，固液分离；

(4)对步骤(3)中一次淋洗处理后的土壤加入巩固淋洗剂，置于恒温振荡器，振荡淋洗，静置，固液分离；

(5)对步骤(4)中处理后的土壤加入蒸馏水，置于恒温振荡器，振荡淋洗，静置，固液分离，得清洁后污染土壤。

作为优选，步骤(2)中所述预淋洗剂为质量分数在1％～5％的双氧水溶液。