一种镉污染土壤的修复方法技术

本发明专利技术具体涉及一种镉污染土壤的修复方法。将镉污染土壤自然风干后放入容器中，将柠檬酸溶液装入喷壶中，均匀喷施到土壤表面，充分搅拌混匀后静置浸泡，浸泡结束后，收集滤液；再进行二次和三次淋洗；处理后的土壤铺开自然干燥后，回填至原来的取样地；滤液送至废液处理厂，将其中的重金属镉提取出来，作为工业原料回收利用，去除镉的废液可以作为淋洗液重复利用。本修复方法在土壤镉含量1.5

【技术实现步骤摘要】
一种镉污染土壤的修复方法


[0001]本专利技术属于镉污染土壤的修复
，具体涉及一种镉污染土壤的修复方法。

技术介绍

[0002]由于工业的快速发展，富含重金属的污染物持续向土壤中迁移，土壤中重金属镉(Cd)污染持续居于土壤重金属污染之首，且因环境累积特性已严重影响耕地使用。镉污染不但具有不可逆转性，而且还会对土壤生物的生长形成有害影响，并经由食物链进入动物和人体内产生危害，增加人类患骨质疏松症、肾功能障碍和心血管疾病的风险。因此土壤中重金属污染修复非常重要，已经引起社会广泛关注。
[0003]修复土壤中的重金属有两个途径，一种是将土壤中的重金属去除，另一种是将土壤中的重金属稳定化。常用的土壤重金属修复技术有物理法、化学法和生态修复法。传统的物理、化学方法包括客土法、热处理法和淋溶法等。这些修复重金属污染的方式，由于具有成本极高、容易二次污染等原因而局限相对较大。其中，淋溶法的相关研究均为实验室条件下开展的，由于条件要求严格且费用相对较高，这些研究成果还不能在生产实践中应用。因此研究一种低成本可在生产实践中大规模应用的柠檬酸淋洗去除土壤中的重金属的修复技术非常重要，是一项可以解决重金属污染土壤的课题。
[0004]柠檬酸是一种常见、应用较为广泛的有机酸，它通过微生物发酵产生，在微生物以及热等作用下比较容易降解，因而对于环境的影响相对较小。柠檬酸对于土壤中重金属元素的淋洗，其机理主要基于柠檬酸能够与土壤中的重金属发生螯合，通常有三种作用模式：(1)与重金属螯合，形成带正电的螯合物，从而与土壤发生离子交换；(2)吸附在土壤表面以后其功能性官能团与重金属发生反应形成配合物；(3)与重金属之间发生配位作用的产物不吸附在土壤颗粒表面，从而降低重金属在土壤中的吸附率。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种镉污染土壤的修复方法。
[0006]本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种镉污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
[0008]1)取镉污染土壤，将其平铺分散，置于阴凉通风处自然风干后，放入处理装置的容器中；
[0009]2)将淋洗液装入喷壶中，用喷壶将淋洗液均匀喷施到容器中的土壤表面，启动可移动的搅拌器将淋洗液与土壤混合进行搅拌，使其充分混匀后，静置浸泡；
[0010]3)浸泡结束后，将密封板拉出，滤液会通过过滤板上的多个小孔流出进入收集盘内，收集滤液；
[0011]4)当滤液不再流出时进行再次淋洗，用喷壶将淋洗液均匀喷施到容器中的土壤表面，同时利用同一收集盘收集通过过滤板上的多个小孔流出的二次滤液；
[0012]5)步骤4)结束后，再一次按照步骤4)进行操作，收集三次滤液至同一收集盘内；
[0013]6)将经步骤5)处理后的土壤从容器中取出，铺开自然干燥后，回填至原来的取样地；
[0014]7)将收集盘内的全部滤液送至废液处理厂，将其中的重金属镉提取出来，作为工业原料回收利用，去除镉的废液可以作为淋洗液重复利用。
[0015]进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，所述的处理装置的形状为长方体；结构从上至下为可移动的搅拌器、容器、带有多个小孔的过滤板、可推拉的密封板、收集盘；主体材质为有机玻璃。
[0016]更进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，所述的处理装置为长6米、宽3米、高1米的长方体。
[0017]更进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，所述的带有多个小孔的过滤板与可推拉的密封板的间距为0.4
‑
0.6厘米。
[0018]进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，步骤2)和步骤4)中，所述的淋洗液为柠檬酸溶液。
[0019]更进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，所述的柠檬酸溶液的浓度为0.3mol
·
L
‑1、pH为5。
[0020]更进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，所述的柠檬酸溶液的配制方法如下：根据溶液用量称取柠檬酸固体，加入自来水，搅拌使柠檬酸固体完全溶解，继续加入自来水，直至溶液达到所需的体积，此时柠檬酸溶液的浓度为0.3mol
·
L
‑1，向柠檬酸溶液中加入氢氧化钠固体，使柠檬酸溶液的pH为5。
[0021]进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，步骤2)和步骤4)中，淋洗液体积与土壤质量的比例为1:2。
[0022]进一步的，上述的一种镉污染土壤的修复方法，步骤2)中，所述的静置浸泡时间为6h。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]1、本专利技术提供一种化学修复方法，通过用柠檬酸浸泡与淋洗土壤的方式，促进土壤中的重金属从螯合态向有效态转变，使原本与土壤颗粒结合的镉离子脱离，同时也让已经形成的螯合物通过淋洗液流出，从而达到降低土壤中重金属含量的目的。对土壤重金属镉的去除率达到70％
‑
80％，与用自来水相同处理方式下的效率对比，能够提高到100％
‑
300％，土壤重金属镉去除效率显著。
[0025]2、本专利技术，采用柠檬酸进行镉污染土壤修复，柠檬酸是一种常见、应用较为广泛的有机酸，它通过微生物发酵产生，在微生物以及热等作用下比较容易降解，不会在淋洗完成后长期残留于土壤中。
[0026]3、本专利技术，柠檬酸的价格相对同质量的其他种类的有机淋洗剂，例如乙二胺四乙酸，要便宜约30％
‑
40％，对于重金属镉的淋洗效率相对更高，适宜推广。
[0027]4、本专利技术，柠檬酸可以调节土壤pH和提高土壤肥力，促进植物生长，无论是粘土、壤土或沙土的重金属污染土壤均可适用。
[0028]5、本专利技术，在土壤镉含量1.5
‑
15mg
·
kg
‑1范围内的去除率均可达到70％以上，因此可适用不同程度镉污染的土壤，应用范围广。
[0029]6、本专利技术，对环境干扰较小，在不影响土壤理化性质的基础上实现了修复，不产生
二次污染。
附图说明
[0030]图1为处理装置的结构示意图。
[0031]图中，1
‑
带有多个小孔的过滤板，2
‑
可推拉的密封板，3
‑
收集盘，4
‑
可移动的搅拌器，5
‑
容器。
具体实施方式
[0032]实施例1
[0033]一种镉污染土壤的修复方法，包括如下步骤：
[0034]取沈阳西郊不同地块的镉污染土壤。
[0035]1、土壤准备阶段：
[0036]1.1、自然风干：将镉污染土壤平铺分散，置于阴凉通风处自然风干。
[0037]1.2、放入装置：将风干后的土壤放入处理装置的容器中。
[0038]2、柠檬酸溶液配制：
[0039]2.1、称量溶解：根据实际溶液用量称取一定量的柠檬酸固体至盘中，加入自来水，搅拌溶液，使柠檬酸固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镉污染土壤的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：1)取镉污染土壤，将其平铺分散，置于阴凉通风处自然风干后，放入处理装置的容器中；2)将淋洗液装入喷壶中，用喷壶将淋洗液均匀喷施到容器中的土壤表面，启动可移动的搅拌器将淋洗液与土壤混合进行搅拌，使其充分混匀后，静置浸泡；3)浸泡结束后，将密封板拉出，滤液会通过过滤板上的多个小孔流出进入收集盘内，收集滤液；4)当滤液不再流出时进行再次淋洗，用喷壶将淋洗液均匀喷施到容器中的土壤表面，同时利用同一收集盘收集通过过滤板上的多个小孔流出的二次滤液；5)步骤4)结束后，再一次按照步骤4)进行操作，收集三次滤液至同一收集盘内；6)将经步骤5)处理后的土壤从容器中取出，铺开自然干燥后，回填至原来的取样地；7)将收集盘内的全部滤液送至废液处理厂，将其中的重金属镉提取出来，作为工业原料回收利用，去除镉的废液可以作为淋洗液重复利用。2.根据权利要求1所述的一种镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述的处理装置的形状为长方体；结构从上至下为可移动的搅拌器、容器、带有多个小孔的过滤板、可推拉的密封板、收集盘；主体材质为有机玻璃。3.根据权利要求2所述的一种镉污染土壤的修复方法，其特征在于，所述的处理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠林，陈士欣，邱闿暄，王宇帆，韩岳坛，陈思怡，张玉豪，王杰，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：