[发明专利]基于氯化胆碱类低共熔溶剂的重金属铅污染土壤修复方法

说明书

本发明属于重金属污染土壤处理技术领域，具体为一种基于氯化胆碱类低共熔溶剂的重金属铅污染土壤修复方法。该方法首先将自然风干的重金属铅污染土壤研磨过筛，然后将筛分后的污染土壤颗粒、氯化胆碱类低共熔溶剂以及稀按比例混合后，进行搅拌加热浸出反应，通过搅拌加热浸出将土壤中难溶于水的含铅化合物洗脱下来，实现铅污染土壤的有效浸出修复。本发明方法具有简单、高效、无二次污染的特点，是一种具有良好前景的铅污染土壤修复方法。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤处理技术领域，具体的说，涉及一种基于氯化胆碱类低共熔溶剂的重金属铅污染土壤修复方法。

背景技术

随着工业化的快速发展和人民生活水平的显著提升，重金属污染土壤的修复成为国内外环境科学研究的热点和难点问题。

常用于重金属污染土壤的修复技术主要有：工程措施、物理化学修复、化学修复和生物修复技术。其中工程措施是较为经典的土壤重金属修复手段，它具有简单、稳定的有点，但是其实施的工程量巨大、投资费用高、影响土壤原有生态结构和土壤肥力，并且没有真正去除土壤中的重金属物质，并且还要对换出的污染土壤进行处理或堆放。物理化学修复技术主要包括土壤淋洗、电动修复和电动修复三大类，虽然操作简单，实行也较为方便，但对能源需求量大，而且会破坏原来土壤的氧化还原电位，对原土壤生态系统造成一定的危害。化学修复技术在土壤原位上进行，修复周期较短，且简单易行。但是化学修复并不是永久去除土壤中的重金属有害物，只是暂时改变了其在土壤中的存在形态，金属元素仍大量存在于土壤环境中，有着还会重新释放出来对环境产生毒害的可能。而且，添加大量的化学改良剂会很大程度上破坏土壤原有结构，降低土壤肥力，减少土壤有益金属元素。因此，为了考虑土壤的再用和节约成本，往往不会优先考虑化学修复法。生物修复是利用生物作用来恢复已经受到破坏的环境，包括植物修复和微生物修复，成本较低，相对其他方法来说生物修复不会破坏原有结构。但生物修复的周期相对较长，而且会给原有土壤生态环境带来新的生物物种，可能对生态系统带来一定的危害。

发明内容

针对上述现有修复铅污染土壤技术的不足，本发明的目的在于提供一种铅污染土壤的基于氯化胆碱类低共熔溶剂修复方法。本发明以合成的氯化胆碱类低共熔溶剂和稀硝酸配制浸出液，在浸出液作用下，铅污染土壤中的金属铅被成功脱附下来，是一种清洁高效土壤修复处理技术。本发明合成的氯化胆碱类低共熔溶剂（简称DES）用于修复重金属污染土壤，成本低、无毒且可生物降解，能够达到较好的修复效果，且不会对土壤原有组分产生明显影响，高效绿色、无二次污染。

本发明采用的技术方案如下。

一种基于氯化胆碱类低共熔溶剂的重金属铅污染土壤修复方法，包括如下步骤：

步骤一，以氯化胆碱为氢键受体（简称HBA），以丙二酸、尿素、乙二醇、丙二醇或甘油中任一种为氢键供体（简称HBD），将氢键供体和氢键受体按比例混合后，水浴加热合成低共熔溶剂；

步骤二，将经过粗碎、过筛得到的重金属铅污染土壤颗粒加入到由低共熔溶剂和稀强酸组成的浸出液中，常温~40 ℃的温度下搅拌浸出0.5～6小时；

步骤三，搅拌浸出结束后，固液分离，固相产物即为修复后土壤。

上述步骤一中，氢键受体和氢键供体的摩尔比为2: 1。

上述步骤一中，水浴加热温度为75~85 ℃，水浴加热时间为6~8h。

上述步骤二中，稀强酸为稀硝酸、稀盐酸或稀硫酸；稀强酸的质量百分比浓度为0.4~0.6%。低共熔溶剂和稀强酸的体积比为3: 2~2: 3，重金属铅污染土壤颗粒与浸出液的固液质量体积比为1:4~1:6 g/mL。

上述步骤二中，搅拌浸出时的搅拌速度为150~300 rpm，搅拌浸出时间为0.5～1小时。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于：