[發(fā)明專利]草酸在清除土壤鎘污染中的應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310005810.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN103084384A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張世熔;柏宏成;胡春;易鑫;徐小遜;李婷;龔國淑;李云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué);張世熔
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境中重金屬污染的修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是草酸在清除土壤鎘污染中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和人口的快速增長，土壤中重金屬污染日益嚴(yán)重。并且污染土壤中的重金屬可以遷移至水體及植物體內(nèi)從而嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，并威脅到人類的健康。

土壤重金屬鎘具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點(diǎn)。同時(shí)，作為目前我國最重視同時(shí)也是影響范圍最廣的土壤重金屬類型其污染物會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長發(fā)育造成明顯的危害，還可通過食物鏈危及人類健康。

目前對(duì)于土壤重金屬鎘的治理多采用植物修復(fù)方法。植物修復(fù)因其成本低、易管理、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)而被人們廣泛采用。然后由于所推薦的重金屬富集或超富集植物常具有生物量低、修復(fù)周期長、易受氣候影響等特點(diǎn)，因而修復(fù)效益低。

土壤淋洗法屬于重金屬化學(xué)修復(fù)方法，即是利用化學(xué)或生物淋洗劑來增強(qiáng)重金屬在土壤中的遷移性，從而將重金屬從土壤中有效去除。在科研和實(shí)踐中常使用的淋洗劑包括無機(jī)淋洗劑、人工螯合劑、生物表面活性劑等。然而，研究表明強(qiáng)酸淋洗劑在淋洗過程中會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，毒害土壤中的生物群落造成土壤無法再次利用；EDTA、EDDS及表明活性劑其生物降解性差，生產(chǎn)成本高，容易造成二次污染（呂青松，蔣煜峰等，2010）。且修復(fù)對(duì)象主要集中于礦山、冶煉廠，城市污泥等重度污染土壤的淋洗（Moutsatsou,?A?et?al.,?2006）。

因此，選取可降解、低毒性、適用低濃度重金屬污染土壤、且能兼具環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，并便于工程適用的淋洗劑，以及研究其修復(fù)配套技術(shù)方案具有實(shí)用價(jià)值。

草酸屬于低分子有機(jī)酸，價(jià)格低廉、容易降解，在對(duì)低濃度和高濃度鎘污染土壤的淋洗試驗(yàn)中當(dāng)淋洗劑濃度為0.2%時(shí)其淋洗率分別達(dá)到65.91%和48.065%.，減小了造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供草酸作為淋洗劑在清除土壤鎘污染中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

草酸在清除土壤鎘污染中的應(yīng)用，選取優(yōu)級(jí)純草酸，配制成濃度為0.05?wt?%-1wt%的草酸溶液作為淋洗劑，向污染土壤中加入該淋洗劑，在室溫下振蕩、離心、收集洗出液后過濾即可完成淋洗過程；化學(xué)淋洗劑與污染土壤的液固比為10:1（ml/?g）。

所述的應(yīng)用，所述的鎘污染土壤是濃度為20－120mg/kg的鎘污染土壤。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本發(fā)明所用化學(xué)淋洗劑配方簡(jiǎn)單、效果顯著、應(yīng)用成本低、淋洗率高，對(duì)土壤中存在的鎘離子有較突出的去除效果。

2.本發(fā)明所用化學(xué)淋洗劑針對(duì)低、高濃度鎘污染土壤，并通過試驗(yàn)表明：當(dāng)濃度達(dá)到0.2%時(shí)草酸在低濃度鎘污染土壤淋洗中淋洗率達(dá)到65.905%，而在高濃度鎘污染土壤淋洗中淋洗率為48.065%。從而表現(xiàn)出草酸對(duì)低濃度鎘污染土壤的淋洗效果較佳。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明

實(shí)施例1?土壤重金屬鎘淋洗

選取優(yōu)級(jí)純草酸，分別配制成濃度為0.05wt%-1?wt?%的草酸溶液作為淋洗劑，選取鎘含量分別為17.85mg/kg和118.34mg/kg的污染土壤，按照液固比10:1（ml/?g）加入淋洗劑，在室溫下振蕩2小時(shí)，振蕩速度為200轉(zhuǎn)/分鐘，隨后將洗出液轉(zhuǎn)移到離心管中以4000轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心15分鐘，取其上清液過濾并收集，并利用原子吸收分光光儀度測(cè)定淋洗液中Cd的含量（表1）。經(jīng)分析，隨著淋洗劑濃度的升高對(duì)鎘的淋洗率逐漸升高，當(dāng)濃度達(dá)到0.2%時(shí)對(duì)低濃度和高濃度鎘污染土壤淋洗率分別達(dá)到65.91%和48.065%，表現(xiàn)出對(duì)低濃度鎘污染土壤的淋洗效果更佳。隨后淋洗率隨著草酸濃度的增加而降低。處理后土壤中的鎘含量明顯降低。

表1??淋洗液中重金屬Cd的含量

注：表中數(shù)據(jù)均為3個(gè)重復(fù)的平均值。

綜上所述，草酸作為可降解的有機(jī)酸化學(xué)淋洗劑對(duì)修復(fù)低濃度鎘污染土壤具有突出的效果。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。