[發明專利]一種綠色淋洗劑及其使用方法

無效

• 申請號: 201410012671.X
• 申請日: 2014-01-12
• 公開（公告）號: CN103788956A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 林愛軍;曹振宇;曹輝;盧曉維;徐培發
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C09K17/18
• 分類號: C09K17/18;C09K17/14;B09C1/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明屬于重金屬污染土壤修復技術領域，具體涉及一種環境友好的綠色淋洗劑及其應用。

背景技術

土壤是人類賴以生存的重要自然資源，更是生態環境的主要組成部分，但是隨著工業、農業以及城市污染的不斷惡化，土壤污染日益嚴重，重金屬就是環境污染重比較有代表性的一類物質，它對土壤的污染更是情況復雜，難以去除。土壤淋洗和植物修復是眾多重金屬污染土壤修復技術中最為有效的，其中植物修復花費較少，且對土壤理化性質無破壞，受到廣泛關注。但對于有些高濃度重金屬污染的土壤，如不進行前處理降低重金屬的濃度和毒性，植物修復通常不可行，而此時土壤淋洗技術恰好是最為有效和實用的修復手段。強酸和人工合成的螯合劑是土壤淋洗過程中應用最為廣泛和有效的兩類淋洗劑，然而用強酸淋洗雖然能有效去除污染土壤中的重金屬，但其對土壤理化性質的破壞往往不可逆。EDTA等人工合成的螯合劑與強酸比較，對土壤理化的破壞就小得多，但由于EDTA本身的性質，使其很容易殘留在土壤中形成二次污染，并造成土壤養分的流失。

考慮到以上問題，我們努力尋找一種環境友好的淋洗劑，希望這種淋洗劑具有容易獲得，無毒或低毒性，容易降解，，且能有效修復受重金屬污染土壤的特點。大量吸附解吸實驗結果表明，聚天冬氨酸可以通過螯合反應將污染土壤中的重金屬離子解吸出來，因此，開發聚天冬氨酸作為淋洗劑有很廣闊的市場前景。

發明內容

本發明的目的是克服已有淋洗技術的缺點，開發可生物降解的綠色淋洗劑。

本發明提出使用綠色淋洗劑聚天冬氨酸，聚天冬氨酸是天冬氨酸這種氨基酸單體通過脫水縮合形成的聚合物，微生物可以將其完全分解并獲得營養物質，由于其良好的環境友好性，使其具有廣闊的開發前景。按照Tessier連續提取法，可以將土壤中的重金屬形態分為：可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化態、有機質結合態和殘渣態。本文中將可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化態和有機質結合態統一劃分為可遷移和潛在遷移形態，有被生物利用的可能性；殘渣態則是不可遷移的形態，不可被生物利用。通過實驗控制淋洗的條件，當與檸檬酸溶液混合時，聚天冬氨酸對銅尾礦庫土壤重金屬的可遷移和潛在遷移形態去除率達到75%以上。

一種綠色淋洗劑，其特征在于，是聚天冬氨酸和檸檬酸的混合溶液。

進一步，其中聚天冬氨酸的質量分數為10-30%，檸檬酸的濃度為0.2-0.4mol/L。

應用所述的綠色淋洗劑進行修復的方法，其特征在于：淋洗劑的用量為污染土質量的2-3倍，淋洗速率為1.5-2ml/min。

該綠色淋洗劑適用于銅尾礦新土樣或老土樣中重金屬的淋洗。

該綠色淋洗劑適用于需重復再開發的土地，修復費用低且環境友好，有良好的市場前景。

具體實施方式

本發明提出的重金屬污染土的淋洗技術，結合實施例詳細說明如下：

本發明的淋洗劑主要包括：聚天冬氨酸、檸檬酸。

以下通過實例進一步說明本發明的實施應用

天冬氨酸這種氨基酸單體含有一個羥基和兩個羧基，所以脫水縮合形成的聚天冬氨酸高聚物中含有大量的自由羧基，對重金屬具有絡合吸附能力。因此本發明的淋洗劑對重金屬提取有較好的效果。

實施例1：取500g銅尾礦新土土樣進行淋洗，測定其重金屬Cu、Pb、Zn的含量分別為494.8、370.6、230.4mg/kg。取一定量的聚天冬氨酸溶液，使聚天冬氨酸的質量分數為5%～50%，添加一定量的檸檬酸，使其濃度為0.5mol/L，用蒸餾水配置淋洗液2L，控制淋洗速率為1ml/min。結果表明聚天冬氨酸的質量分數為30%時，淋洗效果最好。

實施例2：取500g銅尾礦新土土樣進行淋洗，測定其重金屬Cu、Pb、Zn的含量分別為494.8、370.6、230.4mg/kg。取一定量聚天冬氨酸溶液，使聚天冬氨酸的質量分數為30%，添加一定量的檸檬酸，使檸檬酸濃度為0.1mol/L～0.5mol/L，用蒸餾水配置淋洗液2L，控制淋洗速率為1ml/min。結果表明檸檬酸的濃度為0.4mol/L時，淋洗效果最好。

實施例3：取500g銅尾礦新土土樣進行淋洗，測定其重金屬Cu、Pb、Zn的含量分別為494.8、370.6、230.4mg/kg。取一定量聚天冬氨酸溶液，使聚天冬氨酸的質量分數為30%，添加一定量的檸檬酸，使檸檬酸濃度為0.4mol/L，用蒸餾水配置淋洗液0.5L～2L，控制淋洗速率為1ml/min。結果表明淋洗液的劑量為1.5L時，淋洗效果最好。