[發明專利]砷污染土壤的復配淋洗劑及砷污染土壤修復方法

有效

• 申請號: 202210073052.6
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114437732B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 林親鐵;何金;劉煜欣;范馨丹;許可歡;馬泳杰
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 北京知文通達知識產權代理事務所(普通合伙) 16051
• 代理人: 歐陽石文

本發明公開了砷污染土壤的復配淋洗劑及砷污染土壤修復方法。該復配淋洗劑由連二亞硫酸鈉、酒石酸組成，將砷污染土壤與復配淋洗劑混合均勻，振蕩淋洗可以有效去除土壤中的砷。本發明利用連二亞硫酸鈉和酒石酸組合復配，可以有效的降低污染土壤中砷的含量，對砷的去除率可達80%以上，淋洗劑成分簡單，效果顯著，成本低廉，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及砷污染土壤治理與修復技術領域，具體涉及砷污染土壤的復配淋洗劑及砷污染土壤修復方法。

背景技術

砷是一種有毒且致癌的類金屬元素，位列環境污染的五大毒物之一，在環境保護標準中，被列為第一類污染物。國內的砷污染主要來源于含砷礦的開釆及冶煉過程廢棄物和砒霜生產企業的工業廢渣，且呈現出污染范圍廣、污染程度深、危害嚴重等特點。根據2014年我國環保部和國土資源部發布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，全國土壤污染總的超標率為16.1%，而重金屬污染占有較大比重，其中砷點位超標率為2.7%。從調查中發現，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染問題較為嚴重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。紅壤土在中國主要分布于長江以南的低山丘陵區，包括江西、湖南兩省的大部分，廣東等中國南方地區。紅壤被稱為鐵鋁性土壤，主要是因為主要紅壤土的形成通過是脫硅富鐵鋁化過程，在這類土壤中鐵鋁含量很高，而硅、鈣、鎂、鈉等元素偏低。根據調查顯示，在中國南方地區土壤重金屬污染中砷污染占比較大，這導致砷進入土壤后與紅壤土中鐵鋁形成穩定性較好的的氧化物。我國南方地區的高含鐵鋁砷污染土壤成為了一種典型范圍分布廣，特有的砷污染土壤類型。砷在土壤中主要存在形態有五種，在高含鐵鋁的紅壤土中砷主要是以鐵和鋁的無定形和結晶性差的水合氧化物、結晶良好的鐵和鋁的水合氧化物兩種形態存在。在這兩種形態的砷與鐵鋁形成了穩定性較好的鐵鋁氧化物，因此對于修復這類砷污染土壤的難度較大。此外，積累在這種類型污染土壤中的砷很難靠稀釋作用和自凈化作用來消除，也不能被土壤微生物分解；相反，生物體可以富集砷，常常使其在土壤環境中逐漸積累，甚至砷在土壤中還可以轉化為毒性更大化合物，還有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積，嚴重危害人體健康，當人體過量攝入該類重金屬后可導致骨骼和神經受到不同程度的傷害，增加患癌的幾率。因此，對于南方紅壤土砷污染土壤的修復具有很重要的意義。

目前修復砷污染土壤的方法主要包括物理法、化學法與生物法。物理法，主要是采用一定的工程技術和手段來修復污染土壤，有客土法、換土法等方法。化學法主要包括原位鈍化法、原位淋洗法和異位淋洗，主要是通過加入某些化學試劑或改良劑，以期定向改變土壤中砷的存在形態，通過分離、吸附、轉化等作用降低砷的生物有效性，或者通過淋洗藥劑促進土壤中污染物的溶解或加速遷移作用使土壤中的砷遷移到淋洗劑中隨其流出。生物法主要包括動物修復、植物修復、微生物修復，它是利用自然的或基因工程的微生物或植物和一些特定的動物，從土壤中去除砷，改善土壤質量和恢復土壤功能方法。

相比于其他技術，土壤異位淋洗技術由于其修復周期短、去除效率高、效果穩定等特點，成為目前研究土壤砷污染修復的主要技術之一。淋洗修復砷污染土壤的關鍵在于找到一種經濟且高效的淋洗劑，同時根據土壤中砷的存在形態和土壤的種類特征也要選擇不同的淋洗劑。在修復砷污染土壤中，需要對砷的各種形態進行修復，尤其是對含量最多的形態，這樣才能實現對土壤中砷的更大程度的去除。

針對砷污染土壤主要結合于鐵鋁氧化物的砷污染土壤修復，公開號為KR2015073289(A)的韓國發明專利公開了一種對于富鐵鋁型砷污染土壤修復方法，該方法公布了在酸性條件下以草酸鈉作為淋洗劑，通過與砷污染土壤接觸將結合于鐵或鋁無定形氧化物中的砷提取下來。該方法主要是通過草酸鈉提取土壤中大部分無定形鐵鋁氧化物中的砷，但是對于土壤中其他形態含砷量高的提取有較大的局限性。