一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂和土壤修复方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂和土壤修复方法，所述增强剂包括：苏氨酸、磷酸和水，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为2.5~10：1。增强剂不仅能够提高对土壤中重金属的去除率，而且无毒，易降级，不会对土壤造成二次污染。再者，苏氨酸、磷酸和胡敏酸价格低廉，适宜大规模推广使用。

A potentiator and soil remediation method for electrokinetic remediation of heavy metal contaminated soil

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂和土壤修复方法
本专利技术涉及重金属污染处理，特别涉及一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂和土壤修复方法。
技术介绍
电动修复技术是一种可以从根本上去除土壤中重金属的技术，具有效率高、节电和原位修复等特点，被称为“绿色修复技术”。其基本原理与电池类似，将电极插入土壤中，在两端加上低压直流电场，在电场的作用下，重金属在电极区集中，两极电极定期处理富集的污染物。但单一的电动修复技术去除重金属的效率不高，通常需要在电解液中加入增强剂以提高对重金属的去除率。常用增强剂主要有3大类：无机酸（如硝酸），有机酸（如草酸、乳酸、柠檬酸等），螯合剂（如乙二胺四乙酸EDTA）。无机酸对土壤环境质量的影响较大，人工螯合剂效率高，但进入土壤后难以分解，而且具有毒性，可能令作物减产，甚至大量坏死。有机酸效率较低，天然螯合剂价格较高，难以大规模推广使用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂和土壤修复方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂，所述增强剂包括：苏氨酸、磷酸和水，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为2.5~10：1。进一步地，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为3：1。进一步地，所述增强剂中，所述磷酸的浓度为：0.03~1.2mol/L。进一步地，所述增强剂还包括胡敏酸。进一步地，所述胡敏酸的浓度为小于等于0.4mol。本专利技术实施例还提供了一种土壤修复方法，所述修复方法包括以下步骤：S10、将苏氨酸、磷酸和水混合均匀，搅拌得增强剂，其中，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为2.5~10：1；S20、在电动修复装置得电极室中加入所述增强剂，并将所述电动修复装置用于土壤中。进一步地，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为3：1。进一步地，所述增强剂中，所述磷酸的浓度为：0.03~1.2mol/L；或/和所述搅拌的时间为大于等于2h。进一步地，步骤S10还包括：所述搅拌后，加入胡敏酸。进一步地，步骤S20中，将所述电动修复装置用于土壤中后，调节土壤的PH值为6~8。本专利技术实施例提供了一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂和土壤修复方法，其中，增强剂不仅能够提高对土壤中重金属的去除率，而且无毒，易降级，不会对土壤造成二次污染。再者，苏氨酸、磷酸和胡敏酸价格低廉，适宜大规模推广使用。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。本专利技术实施例提供了一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂，增强剂包括：苏氨酸、磷酸和水，苏氨酸和磷酸的摩尔比为2.5~10：1。苏氨酸、磷酸均价格低廉，组成的增强剂无毒、易降级，用于土壤电动修复后，再经pH调节后，土壤的生态毒性大幅度降低，作物的产量和生物量都有提高，株高、茎粗、开展度、叶绿素以及叶片数都增加。作物品质，如维生素C和可溶性糖含量也提高。优选地，苏氨酸和磷酸的摩尔比为3：1。苏氨酸和磷酸反应可生成一种弱酸性的盐，对土壤中的重金属有较高的去除率。本专利技术实施例中，重金属优选为铬。根据本专利技术一些实施例，增强剂中，磷酸的浓度为：0.03~1.2mol/L。在本专利技术另一些实施例中，增强剂还包括胡敏酸。胡敏酸又称腐殖酸，价格低廉，容易获取，加入后能够增强对重金属的去除率。在本专利技术其他一些实施例中，胡敏酸的浓度为小于等于0.4mol。本专利技术实施例还提供了利用上述增强剂进行土壤修复的方法，修复方法包括以下步骤：S10、将苏氨酸、磷酸和水混合均匀，搅拌得增强剂，其中，苏氨酸和磷酸的摩尔比为2.5~10：1；S20、在电动修复装置得电极室中加入增强剂，并将电动修复装置用于土壤中。在本专利技术一些实施例中，搅拌的时间为大于等于2h。在本专利技术一些实施例中，步骤S10还包括：搅拌后，加入胡敏酸。在本专利技术一些实施例中，步骤S20中，将电动修复装置用于土壤中后，调节土壤的PH值为6~8。优选地，使用石灰调节土壤的pH，石灰廉价易得。使用本专利技术实施例的增强剂修复土壤的重金属污染，土壤不同截面的铬去除率为50%~98%。下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明，可以理解的是，本专利技术并不限于以下实施例：实施例一对无锡农田中的表层土（0-20cm）进行淋洗。土壤中铬浓度为141mg/kg。增强剂为摩尔比为3：1的苏氨酸和磷酸。在电极室加入0.1mol/L的增强剂水溶液，用导线将电动反应单元与电源相连接，施加30v电压96h后，两电极中段土壤中铬的去除率为88%。处理完毕后，用石灰调节土壤的pH值为6。实施例二对无锡农田中的表层土（0-20cm）进行淋洗。土壤中铬浓度为486mg/kg。增强剂包括苏氨酸、磷酸和胡敏酸，其中胡敏酸浓度为0.1mol/L，苏氨酸和磷酸摩尔比为3：1。在电极室加入0.1mol/L的增强剂水溶液，用导线将电动反应单元与电源相连接，施加30v电压96h后，两电极中段土壤中铬的去除率为98%。处理完毕后，用石灰调节土壤的pH值为7。实施例三对某农田中的表层土（0-20cm）进行淋洗。土壤中铬浓度为541mg/kg。增强剂为摩尔比为3：1的苏氨酸和磷酸。苏氨酸、磷酸和水的摩尔比为3：1：800，将苏氨酸、磷酸和水混合均匀，搅拌得增强剂；搅拌后，加入0.4mol/L胡敏酸水溶液，在电极室加入0.1mol/L的增强剂水溶液，用导线将电动反应单元与电源相连接，施加30v电压96h后，两电极中段土壤中铬的去除率为97%。处理完毕后，用石灰调节土壤的pH值为8。对比例一对某农田中的表层土（0-20cm）进行淋洗。土壤中铬浓度为541mg/kg。增强剂为摩尔比为4：1的苏氨酸和磷酸。苏氨酸、磷酸和水的摩尔比为3：1：800，将苏氨酸、磷酸和水混合均匀，搅拌得增强剂；搅拌后，加入0.4mol/L胡敏酸水溶液，在电极室加入0.1mol/L的增强剂水溶液，用导线将电动反应单元与电源相连接，施加30v电压96h后，两电极中段土壤中铬的去除率为72%。处理完毕后，用石灰调节土壤的pH值为8。对比例二对某农田中的表层土（0-20cm）进行淋洗。土壤中铬浓度为541mg/kg。增强剂为摩尔比为3：1的苏氨酸和草酸。苏氨酸、草酸和水的摩尔比为3：1：800，将苏氨酸、草酸和水混合均匀，搅拌得增强剂；搅拌后，加入0.4mol/L胡敏酸水溶液，在电极室加入0.1mol/L的增强剂水溶液，用导线将电动反应单元与电源相连接，施加30v电压96h后，两电极中段土壤中铬的去除率为56%。处理完毕后，用石灰调节土壤的pH值为8。对比例三对某农田中的表层土（0-20cm）进行淋洗。土壤中铬浓度为541mg/kg。增强剂为摩尔比为3：1的苏氨酸和磷酸铵。苏氨酸、磷酸铵和水的摩尔比为3：1：800，将苏氨酸、磷酸铵和水混合均匀，搅拌得增强剂；搅拌后，加入0.4mol/L胡敏酸水溶液，在电极室加入0.1mol/L的增强剂水溶液，用导线将电动反应单元与电源相连接，施加30v电压96h后，两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂，其特征在于，所述增强剂包括：苏氨酸、磷酸和水，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为2.5~10：1。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动修复重金属污染土壤的增强剂，其特征在于，所述增强剂包括：苏氨酸、磷酸和水，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为2.5~10：1。2.根据权利要求1所述的增强剂，其特征在于，所述苏氨酸和所述磷酸的摩尔比为3：1。3.根据权利要求1所述的增强剂，其特征在于，所述增强剂中，所述磷酸的浓度为：0.03~1.2mol/L。4.根据权利要求1所述的增强剂，其特征在于，所述增强剂还包括胡敏酸。5.根据权利要求4所述的增强剂，其特征在于，所述胡敏酸的浓度为小于等于0.4mol。6.一种土壤修复方法，其特征在于，所述修复方法包括以下步骤：S10、将苏氨酸、磷酸和水混合均匀，搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓芸，
申请(专利权)人：苏州碧水依云环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32