[发明专利]一种通过淋洗高效修复汞污染土壤的方法及淋洗药剂

说明书

本发明公开了一种通过淋洗高效修复汞污染土壤的方法及淋洗药剂，淋洗药剂由氧化剂、淋洗液I和淋洗液II组成；氧化剂为过硫酸盐溶液；淋洗液I溶质由有机酸、碘盐和氯盐组成；淋洗液II溶质由硫化钠与氢氧化钠组成；采用淋洗药剂淋洗汞污染土壤的方法：将汞污染土壤先进行氧化处理，再依次采用淋洗液淋I淋洗和采用淋洗液II淋洗，该方法可以对汞污染土壤中多种价态汞高效洗脱，汞残留低，且避免对环境造成二次污染，成本低。

技术领域

本发明涉及一种汞污染土壤修复药剂及方法，特别涉及一种采用特殊淋洗药剂通过淋洗修复汞污染土壤的方法，属于重金属土壤治理技术领域。

背景技术

近年来，随着工农业的迅速发展，汞在生产和使用过程中被大量排放，使得土壤受汞污染情况日趋严重。土壤汞污染的主要来源有大气沉降、污水灌溉、工业污染源(燃煤、氯碱工业、电池厂、冶炼、造纸等行业)、农业污染源(农药和化肥的使用)、含汞废弃物(温度计、废电池等)处理不当等。土壤中的汞及其化合物可通过食物链进入人体，对人体产生极大的危害。因此，选择合适的修复方法进行汞污染土壤修复，对我国环境治理、保护人体健康具有重要意义。

汞是一种特殊的重金属元素，在土壤中呈三种价态：0，+1价，+2价。土壤中汞按化学形态可分为：金属汞、无机结合态汞、有机结合态汞。无机态的汞主要以游离态的Hg²⁺和Hg⁺形式存在，其中，Hg⁺能形成难溶性汞盐，而Hg²⁺大多为可溶性汞盐。有机化合物态的汞以短链烷基汞为主，汞与其他小分子或生物大分子以共价配合，与配体以配位或超分子形式结合所形成的状态为结合态，有机汞化合物对光和热较为敏感，有较高的挥发性。

目前，汞污染土壤修复技术主要有客土换土法、热处理法、固化/稳定化法、淋洗法、电动修复法、生物修复法等。这些方法都有各自的缺点。比如：客土换土法工程量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理；热处理法需消耗较多的能源，投资费用高，且过高的温度会破坏土壤肥力；固化/稳定化法被固定的污染物随着条件的改变可能会重新释放，需长期跟踪监测；电动修复法对于渗透性较高的沙质土壤效果差，且处理条件苛刻，成本高，生物修复法修复周期长，修复效率低。淋洗法是利用淋洗液(清水或含有能提高汞可溶性试剂的溶液)来淋洗污染土壤，把土壤固相中的汞转移到土壤液相，得到干净的土壤。淋洗法能将土壤中的汞拿出来，修复彻底，但只能去除土壤中可以被淋洗剂溶解的汞，且淋洗废液易造成二次污染。淋洗法的关键是寻找高效且环境友好的淋洗剂。

目前，针对汞污染土壤的淋洗修复相关报道比较少，中国专利(CN106433649A)公开了采用盐酸、碘化钾和硫代硫酸钠溶液组成的A剂以及氢氧化钠和次氯酸钠溶液组成的B剂组成的淋洗剂组合，该专利表明组合淋洗剂分步淋洗能大大提高土壤汞的淋洗效率，但是其中的盐酸酸性较强，会严重破坏土壤的理化性质，使大量土壤养分流失，导致土壤无法再利用，同时强酸性条件对处理设备要求较高，硫代硫酸钠遇强酸会反应生成硫和二氧化硫。中国专利(CN101362145A)公开了利用Na₂EDTA、草酸以及碘化钾三种试剂组合分步淋洗来实现土壤中镉、铜、铅、锌、砷及汞等重金属同时去除的方法，该专利表明碘化钾对土壤中汞有较高的去除率，达到40.1％，但是其对汞的去除效率较低。

发明内容

针对现有技术中汞污染土壤淋洗修复的方法存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种可以对汞污染土壤中多种价态汞高效洗脱，汞残留低，且避免对环境造成二次污染，成本低的淋洗药剂。

本发明的另一个目的是在于提供一种能实现汞污染土壤中多种价态汞高效洗脱，汞残留低，且对环境造成二次污染程度低的修复汞污染土壤的方法，经过淋洗修复后土壤中汞的去除率可达到90％，解决了一般汞污染土壤淋洗效率不高的问题。