一種對重金屬污染土壤的修復方法與流程

本發明屬于重金屬污染的土壤修復技術領域，具體是涉及一種對重金屬污染土壤的修復方法。該方法主要應用于對Cd、Cu、Pb重金屬污染的土壤修復。

背景技術：

土壤是人類生產、生活的重要資源。隨著城鎮化進程和工業化大生產，土壤污染問題也越來越嚴重，也漸漸得到相關部門的重視。而重金屬污染則是目前土壤污染面積最廣、危害最為嚴重的方面之一；其中重金屬Cd、Cu、Pb等重金屬污染最為普遍。重金屬不但會引起土壤退化，農作物質量和產量的下降，更重要的是重金屬最終會進入人體并在人體中積累，進而危害人體健康。就中國而言，數據顯示，重污染企業用地、工業廢棄地、工業園區以及采礦區等典型區域的重金屬含量超標率2014年就已經超過30％了。

土壤修復方法有植物修復、微生物修復和農業生態修復等，但這些修復方法普遍存在治理時間周期長，效果不顯著等缺點。而淋洗修復方法，則具有治理周期短和治理效果顯著的優點，但其成本比較高。尤其是對于Cd、Cu、Pb等重金屬污染，選擇治理周期短、治理效果顯著而又成本合適的土壤修復方法，是目前需要解決的一個問題。

技術實現要素：

本發明針對現有技術的不足，提供一種對重金屬污染土壤的修復方法。該方法主要應用于對Cd、Cu、Pb重金屬污染的土壤修復，其不但簡單易操作，周期短治理效果顯著；而且溶液易于回收反復利用，成本低廉。

為了達到上述目的，本發明一種對重金屬污染土壤的修復方法，主要包括以下步驟：

第一步，對待處理的土壤進行破碎，以便篩分；

第二步，利用篩分裝置對被破碎的土壤進行篩分，以讓符合孔徑的土壤留下修復處理，而不符合孔徑的土壤則可以經過再處理后進行篩分；

第三步，配置IDS淋洗劑，所述IDS淋洗劑的濃度在7mmol/L～11mmol/L之間；

第四步，利用IDS淋洗劑對篩分出的土壤進行淋洗；

第五步，壓濾，把淋洗后的土壤和廢液分離；

第六步，把分離后的廢液中的IDS淋洗劑進行回收利用，也把壓濾后的土壤進行清洗。該步驟中也可以對用清水清洗后的土壤廢液中的淋洗劑再次壓濾回收。而對于IDS淋洗劑的回收，可以等重金屬沉降后即可將IDS淋洗劑回用。

優選地，所述第二步中篩分裝置的孔徑為6mm。

優選地，所述第三步中IDS淋洗劑的濃度為10mmol/L。IDS淋洗劑的濃度為7.5mmol/L時，隨著其濃度的增加，第四步中的淋洗效果增加比較緩慢；但在IDS淋洗劑的濃度為10mmol/L的情況下，淋洗效果最佳。

優選地，所述第四步中IDS淋洗劑在PH值為酸性的條件下對土壤進行淋洗。IDS淋洗劑在PH值為酸性的條件下對土壤進行淋洗效果比在中性或堿性的情況下效果更為明顯。

優選地，所述第四步中的液體與固體的比重在30∶1～50∶1之間。

作為上述方案的進一步改進，所述液體與固體的比重為40∶1。所述液體與固體的比重，即固液比為40∶1的時候，淋洗效果最佳。

優選地，所述第四步中淋洗溫度環境為室溫。

優選地，所述第四步中淋洗時間在1h～3h之間。在清洗時間上可以根據實際情況的清洗次數適當做出每次清洗時間的調整。

優選地，所述第六步中對IDS淋洗劑進行回收利用的方法為采用Na₂S沉淀的方法。

IDS，即“亞氨基二琥珀酸(Iminodisuccinic acid)”，是一種新型的氨基酸基螯合劑，對過渡金屬離子有很強的螯合能力與良好的溶解性。IDS分子式為C₈H₁₁O₈N。其有主要以下優點：(1)IDS對土壤中的重金屬陽離子具有較強的螯合能力；(2)IDS在洗脫重金屬污染物時不會造成土壤酸化；(3)IDS降解性較好。

本發明中的IDS淋洗劑對重金屬Cd、Cu、Pb和Ni等污染的土壤修復效果明顯優于其他淋洗劑。IDS對Cu的酸提取、可還原態的去除效果極佳。在應用本發明時，可以根據突然污染的實際情況綜合選擇修復方法。而在對IDS淋洗劑回收效果進行比較時，可以采用計算洗脫液中重金屬的去除量的多少來表達回收效果。

需要補充說明下，IDS淋洗劑對Cd、Cu、Pb三種金屬的淋洗效果明顯優于草酸和檸檬酸。Na₂S沉淀的方法可以有效地對重金屬Cd、Cu、Pb進行去除，而且在PH大于或等于9的條件小去除效果會更好。Na₂S∶IDS為4∶1的條件下，三種金屬的去除效果明顯優于1∶1的條件。Na₂S母液濃度對重金屬的去除效果影響不大，因此在實際場地中可以根據實際情況使用高濃度Na₂S母液來沉降淋洗液的重金屬，以便減少清水的使用量。

本發明土壤修復方法主要應用于對Cd、Cu、Pb重金屬污染的土壤修復，其不但簡單易操作，周期短治理效果顯著；而且溶液易于回收反復利用，成本低廉。

附圖說明

圖1為本發明的土壤修復流程示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

參照圖1，本發明實施例中的污染土壤的重金屬成分主要為Cd、Cu、Pb，利用本發明“一種對重金屬污染土壤的修復方法”對該污染土壤進行修復，主要包括以下步驟：

第一步，對待處理的土壤進行破碎，以便篩分；

第二步，利用孔徑為6mm的篩分裝置對被破碎的土壤進行篩分，以讓符合孔徑的土壤留下修復處理，而不符合孔徑的土壤則可以經過再處理后進行篩分；

第三步，配置IDS淋洗劑，所述IDS淋洗劑的濃度為10mmol/L；

第四步，在室溫環境下，液體與固體的比重為40∶1，利用IDS淋洗劑對篩分出的土壤進行淋洗，淋洗次數為兩次，每次1h(即1小時)；

第五步，壓濾，把淋洗后的土壤和廢液分離；

第六步，把分離后的廢液中的IDS淋洗劑進行回收利用，也把壓濾后的土壤進行清洗。該步驟中也可以對用清水清洗后的土壤廢液中的淋洗劑再次壓濾回收。而對于IDS淋洗劑的回收，可以等重金屬沉降后即可將IDS淋洗劑回用。

所述第四步中IDS淋洗劑在PH值為酸性的條件下對土壤進行淋洗。所述第六步中對IDS淋洗劑進行回收利用的方法為采用Na₂S沉淀的方法。

IDS，即“亞氨基二琥珀酸(Iminodisuccinic acid)”，是一種新型的氨基酸基螯合劑，對過渡金屬離子有很強的螯合能力與良好的溶解性。IDS分子式為C₈H₁₁O₈N。其有主要以下優點：(1)IDS對土壤中的重金屬陽離子具有較強的螯合能力；(2)IDS在洗脫重金屬污染物時不會造成土壤酸化；(3)IDS降解性較好。

本發明中的IDS淋洗劑對重金屬Cd、Cu、Pb等污染的土壤修復效果明顯優于其他淋洗劑。IDS對Cu的酸提取、可還原態的去除效果極佳。在應用本發明時，可以根據突然污染的實際情況綜合選擇修復方法。而在對IDS淋洗劑回收效果進行比較時，可以采用計算洗脫液中重金屬的去除量的多少來表達回收效果。

需要補充說明下，IDS淋洗劑對Cd、Cu、Pb三種金屬的淋洗效果明顯優于草酸和檸檬酸。Na₂S沉淀的方法可以有效地對重金屬Cd、Cu、Pb進行去除，而且在PH大于或等于9的條件小去除效果會更好。Na₂S∶IDS為4∶1的條件下，三種金屬的去除效果明顯優于1∶1的條件。Na₂S母液濃度對重金屬的去除效果影響不大，因此在實際場地中可以根據實際情況使用高濃度Na₂S母液來沉降淋洗液的重金屬，以便減少清水的使用量。

本發明實施例的土壤修復方法應用于對Cd、Cu、Pb重金屬污染的土壤修復；其不但簡單易操作，周期短治理效果顯著；而且溶液易于回收反復利用，成本低廉。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。