銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，主要針對現(xiàn)有技術(shù)下的淋洗技術(shù)不具備修復(fù)銻污染土壤的問題，提出了一種修復(fù)銻污染土壤的銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，包括：步驟1)將銻污染土壤與石英砂混合并拌和均勻，形成待淋洗土壤；步驟2)將待淋洗土壤置于空氣中進(jìn)行氧化；步驟3)將氧化后的待淋洗土壤用淋洗劑進(jìn)行浸泡，所述淋洗劑為ph值為8.1～10的弱堿性溶液；步驟4)將淋洗劑從土壤中濾出，檢測土壤中的銻含量；如果土壤中的銻含量未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，回到步驟2)；如果土壤中的銻含量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束治理過程。本發(fā)明能夠高效修復(fù)銻污染土壤，不僅能夠使土壤恢復(fù)質(zhì)量還能夠富集銻元素。
【專利說明】
銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋪(antimony,Sb)是一種生物體非必須的、廣泛分布的典型毒害重金屬元素，是全球性環(huán)境污染物之一。對人體健康有很強(qiáng)的毒性。銻及所有的銻化合物對人體都有毒性，Sb對人體的毒性作用是由于Sb與蛋白質(zhì)內(nèi)的巰基(一 SH)具有很強(qiáng)親和力，在人體內(nèi)Sb與巰基(―SH)結(jié)合，抑制某些巰基酶如琥珀酸氧化酶的活性，干擾了體內(nèi)蛋白質(zhì)及糖的代謝，損害肝臟、心臟及神經(jīng)系統(tǒng)，還對粘膜產(chǎn)生刺激作用由于銻及其化合物在交通運(yùn)輸、阻燃劑、化工、玻璃、塑料、橡膠、軍事工業(yè)等方面的廣泛用途，人類對其的需求量越來越大，銻產(chǎn)量也是總體呈現(xiàn)上升趨勢，由此引發(fā)的環(huán)境銻污染問題不容忽視。環(huán)境中的Sb主要來自礦山開采、礦石選冶以及銻的化合物的廣泛使用等，特別是采礦活動(dòng)與銻礦的冶煉，被認(rèn)為是環(huán)境中Sb的最主要污染來源。隨著銻礦和含銻礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開發(fā)利用，大量Sb從礦石礦物中釋放進(jìn)入表生環(huán)境，導(dǎo)致土壤和水體銻污染問題十分突出。
[0003]土壤重金屬污染的修復(fù)方法有固化穩(wěn)定化技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)、氧化還原技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)等，固化穩(wěn)定化技術(shù)和氧化還原技術(shù)存在當(dāng)外界條件如pH、Eh等發(fā)生變化，穩(wěn)定或生物毒性小的重金屬會發(fā)生逆反應(yīng)的弊端，植物修復(fù)技術(shù)需要的周期較長，土壤淋洗技術(shù)是采用物理分離或增效洗脫等手段，通過添加水或合適的增效劑，分離重污染土壤組分或使污染物從土壤相轉(zhuǎn)移到液相，實(shí)現(xiàn)減量化。美國、加拿大、歐洲及日本等已有較多的應(yīng)用案例。淋洗劑的選擇和條件控制是淋洗效果的決定因素，常見的重金屬污染淋洗劑包括酸溶液、堿溶液、螯合劑溶液、鹽溶液和表面活性劑等。目前尚未見關(guān)于銻污染土壤淋洗方法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種修復(fù)銻污染土壤的銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法包括:
[0006]步驟I)將銻污染土壤與石英砂混合并拌和均勻，形成待淋洗土壤；
[0007]步驟2)將待淋洗土壤置于空氣中進(jìn)行氧化；
[0008]步驟3)將氧化后的待淋洗土壤用淋洗劑進(jìn)行浸泡，所述淋洗劑為ph值為8.1?10的弱堿性溶液；
[0009]步驟4)將淋洗劑從土壤中濾出，檢測土壤中的銻含量；
[0010]如果土壤中的銻含量未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，回到步驟2);
[0011]如果土壤中的銻含量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束治理過程。
[0012]進(jìn)一步地，所述淋洗劑為的碳酸氫鈉、磷酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸氫鉀中的一種或幾種的水溶液，其中，碳酸氫根和磷酸氫根的濃度之和為0.0I?lmol/L;優(yōu)選的淋洗劑為0.1?0.2mol/L的碳酸氫鈉水溶液。
[0013]進(jìn)一步地，所述待淋洗土壤中，銻污染土壤與石英砂的質(zhì)量比例為1:1/2?1:2;所述待淋洗土壤中銻污染土壤與石英砂的質(zhì)量比例為1:1。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟2)中，氧化反應(yīng)如下:Sb2S3+3H20 = 2Sb03—+6H++4e一。
[0015]進(jìn)一步地，控制所述步驟I)?4)的環(huán)境溫度為5°C?25°C。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟3))中浸泡的時(shí)間為1-12小時(shí)，浸泡時(shí)間總和不超過72小時(shí)。
[0017]本發(fā)明銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法利用弱堿性環(huán)境和氧化還原條件對銻的解吸作用將污染土壤中的銻從固相富集萃取至液相，達(dá)到降低土壤中的銻污染物的目的:Sb是對氧化還原條件敏感的元素，在典型的地表環(huán)境中(pH::6.5-8.5 ;Eh: 100-300mV)中，Sb以氧陰離子Sb(0H)6—(或Sb03—)的形式存在，在NaHCO3弱堿性淋洗條件下利于陽離子的吸附，陰咼子的解吸。
[0018]本發(fā)明銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法在干濕交替條件下淋濾可以分為兩個(gè)階段:第一階段即氧化階段，在這個(gè)階段銻污染土壤可以和空氣中的O2充分接觸，而且有少量水分存在的，這種情況下銻污染土壤在O2和少量水分的作用下發(fā)生氧化反應(yīng);第二個(gè)階段是淋濾階段，這個(gè)階段將前一階段氧化產(chǎn)生的吸附在顆粒表面的可溶態(tài)的Sb03—解吸出來，弱堿性的環(huán)境促進(jìn)銻的氧化物發(fā)生反應(yīng)，并且使銻從固體顆粒上解析出來，如此的循環(huán)使銻劇烈的釋放。
[0019]本發(fā)明銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法采用淋洗的方法對銻污染土壤進(jìn)行治理，同時(shí)，能夠?qū)︿R元素進(jìn)行富集。不僅能夠使土壤的質(zhì)量變好，還能夠有效收集和利用銻元素。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明修復(fù)銻污染土壤的銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本實(shí)施例通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體說明，本實(shí)施例中采用的銻污染土壤為銻的濃度為 28463ug/Kg 的土壤。
[0023]圖中橫軸為浸泡總時(shí)間，圖中縱軸為單次浸泡銻污染土壤之后的溶液中銻的濃度。
[0024]實(shí)驗(yàn)1:在5?25°C，將質(zhì)量比例為1:1的銻污染土壤(1g)與石英砂(1g)混合，拌合均勻形成待淋洗土壤。采用0.2mol/L的NaHC03水溶液對待淋洗土壤進(jìn)行11次浸泡;浸泡時(shí)間分別為Ih、Ih、Ih、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤樣本與空氣充分接觸。如圖1所示，浸泡完成之后的土壤中的銻濃度分別降低了 1056、1235、1367、1402、1415、1592、1723、1702、1852、2021、1364ug/Kg，累計(jì)降低濃度為 16729ug/Kg，占銻污染土壤總濃度的 58.77%。
[0025]實(shí)驗(yàn)2:將質(zhì)量比例為1:1的銻污染土壤(1g)與石英砂(1g)混合，拌合均勻形成待淋洗土壤。采用0.lmol/L的NaHC03水溶液對待淋洗土壤進(jìn)行11次浸泡;浸泡時(shí)間分別為lh、lh、lh、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤樣本與空氣充分接觸。如圖1所示，浸泡完成之后的土壤中的銻濃度分別降低了 736、605、530、853、1152、1357、2046、1935、1298、1545、1364ug/Kg，累計(jì)降低濃度為13421ug/Kg，占銻污染土壤總濃度的47.15%。
[0026]對比實(shí)驗(yàn)1:將質(zhì)量比例為1:1的銻污染土壤(1g)與石英砂(1g)混合，拌合均勻形成待淋洗土壤。采用0.lmol/L的NaHC03水溶液對待淋洗土壤進(jìn)行11次浸泡;浸泡時(shí)間分別為lh、lh、lh、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤樣本不與空氣接觸。如圖1所示，浸泡完成之后的土壤中的銻濃度分別降低了 890、536、543、572、586、600、1025、705、816、1027、985ug/Kg，累計(jì)降低濃度為7395ug/Kg，占銻污染土壤總濃度的25.98%。
[0027]對比實(shí)驗(yàn)2:將質(zhì)量比例為1:1的銻污染土壤(1g)與石英砂(1g)混合，拌合均勻形成待淋洗土壤。采用0.lmol/L的NaHC03水溶液對待淋洗土壤進(jìn)行11次浸泡;浸泡時(shí)間分別為lh、lh、lh、2h、2h、2h、5h、5h、5h、5h、5h，每次浸泡之前使土壤樣本不與空氣接觸。如圖1所示，浸泡完成之后的土壤中的銻濃度分別降低了 465、387、365、332、317、305、795、705、723、982、961呢/如，累計(jì)降低濃度為63371^/如，占銻污染土壤總濃度的22.26%。
[0028]將實(shí)驗(yàn)1、2和對比實(shí)驗(yàn)1、2進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)I和2中采用本發(fā)明的氧化環(huán)境與還原環(huán)境交替設(shè)置方法，而對比實(shí)驗(yàn)1、2采用一直用淋洗劑浸泡土壤樣本的設(shè)置方法，對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，采用氧化環(huán)境與還原環(huán)境交替設(shè)置的方法去除土壤中的銻的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一直用淋洗劑浸泡土壤的設(shè)置方法。
[0029]以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，其特征在于:所述方法包括: 步驟I)將銻污染土壤與石英砂混合并拌和均勻，形成待淋洗土壤； 步驟2)將待淋洗土壤置于空氣中進(jìn)行氧化； 步驟3)將氧化后的待淋洗土壤用淋洗劑進(jìn)行浸泡，所述淋洗劑為ph值為8.1?10的弱堿性溶液； 步驟4)將淋洗劑從土壤中濾出，檢測土壤中的銻含量； 如果土壤中的銻含量未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，回到步驟2); 如果土壤中的銻含量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束治理過程。2.如權(quán)利要求1所述銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，其特征在于:所述淋洗劑為的碳酸氫鈉、磷酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸氫鉀中的一種或幾種的水溶液，其中，碳酸氫根和磷酸氫根的濃度之和為0.01?lmol/L;優(yōu)選的淋洗劑為0.1?0.2mol/L的碳酸氫鈉水溶液。3.如權(quán)利要求1所述銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，其特征在于:所述待淋洗土壤中，銻污染土壤與石英砂的質(zhì)量比例為1:1/2?1:2;所述待淋洗土壤中銻污染土壤與石英砂的質(zhì)量比例為1:1。4.如權(quán)利要求1所述銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，其特征在于:所述步驟2)中，氧化反應(yīng)如下:Sb2S3+3H20 = 2Sb03—+6H++4e—。5.如權(quán)利要求1所述銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，其特征在于:控制所述步驟I)?4)的環(huán)境溫度為5°C?25°C。6.如權(quán)利要求1所述銻污染土壤的淋洗修復(fù)方法，其特征在于:所述步驟3))中浸泡的時(shí)間為1-12小時(shí)，浸泡時(shí)間總和不超過72小時(shí)，所述步驟3)中的浸泡時(shí)間優(yōu)選為5-6小時(shí)。
【文檔編號】B09C1/02GK106064174SQ201610504212
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月29日 公開號201610504212.2, CN 106064174 A, CN 106064174A, CN 201610504212, CN-A-106064174, CN106064174 A, CN106064174A, CN201610504212, CN201610504212.2
【發(fā)明人】項(xiàng)萌, 李明, 王浩, 程寒飛, 詹茂華
【申請人】中冶華天工程技術(shù)有限公司, 中冶華天（安徽）節(jié)能環(huán)保研究院有限公司