[發明專利]一種利用生物質材料淋洗去除污染土壤中鉛和鋅的方法

有效

• 申請號: 201510388003.1
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104923555B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 張世熔;曹雅茹;陳月;王貴胤;徐小遜;李婷
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: B09C1/02
• 分類號: B09C1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 呂玲

技術領域

本發明涉及環境中污染土壤的修復技術領域，尤其涉及的是一種利用生物質材料淋洗去除污染土壤中鉛和鋅的方法。

背景技術

近幾十年來鉛鋅礦的大量開采導致其周圍農田土壤污染問題日益嚴重。土壤中過量的鉛鋅不僅對作物產生不同程度的危害，且有毒重金屬通過食物鏈影響人體健康。因此，鉛鋅復合污染土壤的修復成為亟待解決的問題之一。

目前，常見的土壤重金屬修復方法主要有物理、化學和生物修復三大類，包括固化穩定化、淋洗法和植物修復等。其中，淋洗技術雖對土壤基質有一定擾動，但由于其操作簡單、周期短且修復效率高，因此，土壤淋洗技術是修復高濃度土壤重金屬污染的有效技術。而淋洗劑的選擇是該修復技術實施的關鍵。目前常用的淋洗劑主要有無機淋洗劑、螯合劑和表面活性劑等。其中，鹽酸和CaCl₂對土壤中的重金屬有較好淋洗效果，但其使用的同時會造成土壤基質的破壞和養分流失，且過量的無機離子可能引起土壤鹽漬化而增加后續處理費用；鄧紅俠等用皂苷與EDTA聯合去除污染塿土中的Pb，但由于螯合劑在土壤中的生物降解性差，在淋洗過程中容易殘留，造成土壤的二次污染；而表面活性劑如鼠李糖脂等成本高，來源有限，在實際運用中受到限制。因此，篩選出高效率且環境友好的新型淋洗劑顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供一種便捷簡易，對鉛和鋅污染土壤的淋洗效果明顯，使淋洗后的土壤中鉛和鋅的含量符合國家土壤環境標準，淋洗液殘留的鉛和鋅可通過生物吸附等方法進行回收，淋洗液可達國家排放標準，不會對環境造成二次污染的一種利用生物質材料淋洗去除污染土壤中鉛和鋅的方法。

本發明的具體技術方案為：

一種利用生物質材料淋洗去除污染土壤中鉛和鋅的方法，該方法包括以下步驟：

(1)淋洗液的制備

將生物質材料用蒸餾水潤洗后置于通風處自然風干，用粉碎機將其磨碎后，用蒸餾水對其粉末振蕩浸提24h，過濾制得淋洗液；振蕩浸提的速率為200r/min，淋洗液的濃度為30-100g/L。

(2)污染土壤的淋洗

將步驟(1)所得到的淋洗液加入鉛鋅復合污染的土壤中，再利用稀硝酸和氫氧化鈉溶液調節混合溶液pH值為4±0.05，通過振蕩淋洗出土壤中的鉛和鋅；混合液的振蕩速率為200r/min，振蕩時間為2-8h。

(3)土液分離

將步驟(2)振蕩后的混合液體在3000-4000r/min速率下離心5-8分鐘，上層清液中即為從土壤中淋洗出的鉛和鋅，所述的生物質材料為馬桑、清香木、蓖麻或澤漆。

步驟(2)所述振蕩淋洗中振蕩混合液的時間為2-8h。

所述的鉛鋅復合污染土壤為鉛和鋅的的含量均為2800-3800mg/kg^-1的礦區土壤；污染土壤(單位g)與淋洗劑(單位ml)的比例關系為1:20-1:30。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(一)本發明的采用的是馬桑、清香木、蓖麻或澤漆作為淋洗材料，來源廣泛、成本低且不會給土壤帶來二次污染。

(二)淋洗過程操作便捷簡易，對鉛鋅污染土壤的淋洗效果明顯。

(三)馬桑、清香木、蓖麻或澤漆的蒸餾水浸提液相對于蒸餾水本身對污染土壤中鉛和鋅去除能力提升均較大(蒸餾水對土壤中鉛和鋅的淋洗率分別為0.19％和10.85％)，其中馬桑的淋洗效果最為顯著，經一次淋洗后，濃度為30g/L、50g/L、80g/L和100g/L的馬桑淋洗液對土壤中鉛的淋洗率分別為19.78％、21.62％、23.95％和24.65％，對土壤中鋅的淋洗率分別為55.08％、57.23％、57.95％和59.05％。

(四)本發明經多次淋洗后的土壤中鉛和鋅的含量可符合國家土壤環境標準，淋洗液殘留的鉛鋅可通過生物質吸附等方法進行回收，淋洗廢液可達國家排放標準。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進一步說明，但不限制本發明的范圍，應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。

實施例1：

植物淋洗修復漢源某鉛鋅礦區污染土壤

(1)淋洗液的配制