[发明专利]基于生物材料淋洗去除土壤中铅和锌的方法

说明书

本发明公开了一种基于生物材料淋洗去除土壤中铅和锌的方法，它包括淋洗液的制备；污染土壤的淋洗；土液分离三个操作步骤。本发明采用的是马桑、清香木、蓖麻或泽漆作为淋洗材料，来源广泛、成本低且不会给土壤带来二次污染；淋洗过程操作便捷简易，对铅锌污染土壤的淋洗效果明显；马桑、清香木、蓖麻或泽漆的蒸馏水浸提液相对于蒸馏水本身对污染土壤中铅和锌去除能力提升均较大，其中马桑的淋洗效果最为显著；经本发明多次淋洗后的土壤中铅和锌的含量可符合国家土壤环境标准，淋洗液残留的铅锌可通过生物质吸附等方法进行回收，淋洗废液可达国家排放标准。

技术领域

本发明涉及污染土壤的修复技术领域，具体涉及的是一种基于生物材料淋洗去除土壤中铅和锌的方法。

背景技术

目前，常见的土壤重金属修复方法主要有物理、化学和生物修复三大类，包括固化稳定化、淋洗法和植物修复等。其中，淋洗技术虽对土壤基质有一定扰动，但由于其操作简单、周期短且修复效率高，因此，土壤淋洗技术是修复高浓度土壤重金属污染的有效技术。而淋洗剂的选择是该修复技术实施的关键。目前常用的淋洗剂主要有无机淋洗剂、螯合剂和表面活性剂等。其中，盐酸和CaCl2对土壤中的重金属有较好淋洗效果，但其使用的同时会造成土壤基质的破坏和养分流失，且过量的无机离子可能引起土壤盐渍化而增加后续处理费用；用皂苷与EDTA联合去除污染塿土中的Pb，但由于螯合剂在土壤中的生物降解性差，在淋洗过程中容易残留，造成土壤的二次污染；而表面活性剂如鼠李糖脂等成本高，来源有限，在实际运用中受到限制，筛选出高效率且环境友好的新型淋洗剂显得尤为重要。

近几十年来铅锌矿的大量开采导致其周围农田土壤污染问题日益严重，土壤中过量的铅锌不仅对作物产生不同程度的危害，且有毒重金属通过食物链影响人体健康。因此铅锌复合污染土壤的修复成为亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于生物材料淋洗去除土壤中铅和锌的方法，以有效克服上述现有技术的不足。

本发明解决技术问题的方案是：基于生物质材料淋洗去除土壤中铅和锌的方法，它包括如下操作步骤：

1）淋洗液的制备：将生物材料用蒸馏水润洗后置于通风处自然风干，用粉碎机将其磨碎后，用蒸馏水对其粉末振荡浸提24h，过滤制得淋液，振荡浸提的速率为200r/min；

2）污染土壤的淋洗：将步骤1）所得到的淋洗液加入铅锌复合污染的土壤中，再利用稀硝酸和氢氧化钠溶液调节混合溶液pH值为3.5～4.5，通过振荡淋洗出土壤中的铅和锌，混合液的振荡速率为200r/min；

3）土液分离：将步骤2）振荡后的混合液体在3000～4000r/min速率下离心5～8分钟，上层清液中即为从土壤中淋洗出的铅和锌，所述的生物质材料为马桑、清香木、蓖麻或泽漆。

所述的淋洗液的浓度为30～100g/L。

所述的振荡淋洗中振荡混合液的时间为2～8h。

所述的铅锌复合污染土壤与淋洗剂的比例关系g：ml等于1:20～1:30。

步骤1）中所述的采用粉碎机将其磨碎后过2mm筛。

与现有技术相比，本发明具有的积极效果是：

1、本发明采用的是马桑、清香木、蓖麻或泽漆作为淋洗材料，来源广泛、成本低且不会给土壤带来二次污染；

2、淋洗过程操作便捷简易，对铅锌污染土壤的淋洗效果明显；

3、马桑、清香木、蓖麻或泽漆的蒸馏水浸提液相对于蒸馏水本身对污染土壤中铅和锌去除能力提升均较大，其中马桑的淋洗效果最为显著；

4、经本发明多次淋洗后的土壤中铅和锌的含量可符合国家土壤环境标准，淋洗液残留的铅锌可通过生物质吸附等方法进行回收，淋洗废液可达国家排放标准。