本發(fā)明涉及土壤修復(fù)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種土壤淋洗劑及其在修復(fù)污染土壤方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：近年來，土壤污染問題日益嚴(yán)重，土壤污染主要有重金屬污染和有機物污染。重金屬和有機物等污染物的積累導(dǎo)致土壤自然正常功能失調(diào)，土壤質(zhì)量下降，并影響到作物的生長發(fā)育，以及產(chǎn)量和質(zhì)量下降，并且對進一步對環(huán)境及人類的健康產(chǎn)生影響。目前常用的修復(fù)污染土壤的方法可以分為物理性修復(fù)、化學(xué)性修復(fù)、生物性修復(fù)等三大類。其中，化學(xué)修復(fù)具有治理周期短、治理效果顯著、成本低廉等多種好處?；瘜W(xué)修復(fù)中常用的淋洗液包括人工螯合劑淋洗液和酸類淋洗液等。其中人工螯合劑淋洗液對于重金屬去除效果較好，但是對于有機污染物的去除效果則不佳，而且其自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生物難以降解，在土壤中停留時間較長，容易引發(fā)二次污染。酸類淋洗液也對重金屬有較好的去除效果，但是對有機污染物的去除效果同樣不佳，且對于土壤原有的微團聚結(jié)構(gòu)具有較強的破壞作用，并不利于污染土壤的治理。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明目的在于提供一種土壤淋洗劑及其在修復(fù)污染土壤方面的應(yīng)用。本發(fā)明提供的土壤淋洗劑對污染土壤中的重金屬和有機污染物均有較好的去除效果。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種土壤淋洗劑，其包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：水80～88份，聚天冬氨酸12～20份；所述土壤淋洗劑中還包括硝酸，硝酸的加入量以調(diào)整土壤淋洗劑的ph值在3～5之間。本發(fā)明中，土壤淋洗劑中，聚天冬氨酸的質(zhì)量份數(shù)為15～18份。本發(fā)明中，硝酸的加入量以調(diào)整土壤淋洗劑的ph值在4～5之間。本發(fā)明還提供一種上述的土壤淋洗劑在修復(fù)污染土壤方面的應(yīng)用，其應(yīng)用方法采用超聲輔助淋洗法，包括以下步驟：(1)將污染土壤和土壤淋洗劑混合后，依次進行超聲和固液分離，得到固態(tài)物質(zhì)；(2)將所述固態(tài)物質(zhì)和水混合后，依次進行超聲和固液分離。本發(fā)明中，步驟(1)中，污染土壤的質(zhì)量和土壤淋洗劑的體積比為1∶5g/ml～1：10g/ml。污染土壤中包括cd、cu、pb、以及五氯硝基苯。本發(fā)明中，步驟(1)和步驟(2)中，超聲溫度獨立的為15～30℃；超聲時間獨立的為30～40min；超聲功率獨立的為200～400w；超聲頻率獨立的為40～60khz。本發(fā)明中，步驟(1)中，固液分離為離心分離，離心分離的轉(zhuǎn)速為7000～8000rpm；時間為10～20min。本發(fā)明中，步驟(2)中，固液分離為離心分離，離心分離的轉(zhuǎn)速為7000～8000rpm；時間為10～20min。本發(fā)明中，步驟(2)中，固態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量和水的體積比為1∶5g/ml～1：10g/ml。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：(1)本發(fā)明提供的土壤淋洗劑成分簡單，綠色無污染，對污染土壤中的重金屬(cd、cu、pb等)和有機污染物(五氯硝基苯)均有較好的去除效果，不會產(chǎn)生對土壤的二次污染問題，對污染土壤的治理修復(fù)具有重要意義。(2)本發(fā)明的淋洗劑應(yīng)用于實際重金屬污染土壤修復(fù)，實際的污染土壤在環(huán)境條件的老化作用下，重金屬與土壤顆粒結(jié)合很緊密；選用弱酸性條件既能活化重金屬，又避免破壞土壤物理結(jié)構(gòu)，可以同時去除土壤中的重金屬和有機污染物；通過超聲淋洗的方法對污染土壤進行修復(fù)，具有淋洗時間短、修復(fù)效果好的優(yōu)點；實施例結(jié)果表明，本發(fā)明提供土壤淋洗劑的超聲輔助淋洗方法對污染土壤中的cd、cu、pb的淋洗去除率分別可以達到88.1％、73.2％和51.2％，對有機污染物的淋洗去除率可以達到61.9％。具體實施方式本發(fā)明提供了一種土壤淋洗劑，包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：水80～88份，聚天冬氨酸12～20份；所述土壤淋洗劑中還包括硝酸，所述硝酸的加入量以調(diào)整土壤淋洗劑的ph值為3～5為準(zhǔn)。本發(fā)明提供的土壤淋洗劑中包括80～88份的水，優(yōu)選為82～85份，更優(yōu)選為83份。本發(fā)明對所述水沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的水即可。以80～88份的水為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的土壤淋洗劑中包括12～20份的聚天冬氨酸，優(yōu)選為15～18份，更優(yōu)選為17份。本發(fā)明對所述聚天冬氨酸的來源沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知來源的聚天冬氨酸即可，具體的如市售的聚天冬氨酸。本發(fā)明提供的土壤淋洗劑中還包括硝酸，所述硝酸的加入量以調(diào)整土壤淋洗劑的ph值為3～5為準(zhǔn)，優(yōu)選為4。本發(fā)明提供的土壤淋洗劑的制備方法優(yōu)選包括以下步驟：將水和聚天冬氨酸混合，得到混合液；使用硝酸將混合液的ph調(diào)節(jié)為3～5，得到土壤淋洗劑。本發(fā)明對所述水和聚天冬氨酸的混合方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)⒍呋旌暇鶆?，且聚天冬氨酸完全溶解即可。本發(fā)明對所述硝酸的濃度沒有特殊要求，使用任意濃度均可，在發(fā)明的具體實施例中，所述硝酸的濃度優(yōu)選為10wt％～40wt％，更優(yōu)選為15wt％～35wt％。在本發(fā)明中，所述硝酸中的含水量不包括在土壤淋洗劑水的質(zhì)量份數(shù)之內(nèi)。本發(fā)明提供的土壤淋洗劑以聚天冬氨酸為活性成分，聚天冬氨酸可以與重金屬發(fā)生螯合作用，且對有機污染物有增溶作用，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)土壤淋洗劑的ph值為酸性來促進重金屬污染物和有機污染物的洗脫效果。本發(fā)明還提供了一種利用上述方案所述的土壤淋洗劑在修復(fù)污染土壤方面的應(yīng)用，應(yīng)用方法中涉及到超聲淋洗，本發(fā)明超聲使用的裝置沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的超聲用裝置即可，具體的如超聲清洗器。在本發(fā)明中，起初的超聲過程中聚天冬氨酸和污染土壤中的重金屬離子發(fā)生螯合，并且對有機污染物起到增溶的作用，從而達到將土壤中的重金屬離子和有機物同時去除的效果；本發(fā)明提供的土壤淋洗劑酸性較弱，且本發(fā)明以超聲淋洗的方式對污染土壤進行淋洗，淋洗時間短，不會對使土壤原本的理化性質(zhì)發(fā)生改變，修復(fù)效果好。第一次超聲后，本發(fā)明將所述超聲混合物進行第一次固液分離，得到固態(tài)物質(zhì)。在本發(fā)明中，所述固液分離優(yōu)選為離心分離；所述離心分離的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為7000～8000rpm，更優(yōu)選為7200～7800rpm，最優(yōu)選為7500rpm；所述離心分離的時間優(yōu)選為10～20min，更優(yōu)選為15min。第一次固液分離后，本發(fā)明將所述固態(tài)物質(zhì)和水混合后依次進行第二次超聲和第二次固液分離。在本發(fā)明中，所述固態(tài)離心物的質(zhì)量和水的體積比優(yōu)選為1g∶5～10ml，更優(yōu)選為1g∶6～8ml。本發(fā)明將固態(tài)離心物和水混合后進行第二次超聲，得到第二次超聲混合物。在本發(fā)明中，所述第二次超聲的條件優(yōu)選和第一次超聲一致，但相互獨立，在此不再贅述。本發(fā)明通過第二次超聲對固態(tài)離心物進行漂洗，將固態(tài)離心物中多余的淋洗劑去除，避免淋洗劑的殘留。第二次超聲后，本發(fā)明將所述第二次超聲混合物進行第二固液分離，得到修復(fù)后的土壤。在本發(fā)明中，第二次固液分離優(yōu)選為離心分離，所述離心分離的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為7000～8000rpm，更優(yōu)選為7200～7800rpm，最優(yōu)選為7500rpm；所述離心分離的時間優(yōu)選為10～20min，更優(yōu)選為15min。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的土壤淋洗劑及將其應(yīng)用于修復(fù)污染土壤的方法進行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。實施例1以質(zhì)量份數(shù)為聚天冬氨酸16份，水84份的比例進行混合，采用20wt％的硝酸調(diào)節(jié)混合液ph值為4，得到土壤淋洗劑。應(yīng)用測試：將1g重金屬有機物污染土壤和9毫升上述土壤淋洗劑置于離心管中，將離心管置于超聲波清洗器中進行第一超聲，控制溫度為20℃，頻率50khz，功率300瓦，超聲35分鐘；取出離心管，置于離心機中，在7500轉(zhuǎn)/分速率下進行離心分離15分鐘，倒去上清液，得到固態(tài)離心物；向離心管內(nèi)加入9毫升的去離子水，在室溫條件下，置于超聲波清洗器中進行第二超聲，頻率50khz，功率300瓦，超聲35分鐘；然后放入離心機中，在7500轉(zhuǎn)/分速率下進行離心分離15分鐘，倒去上清液，得到洗凈的土壤。污染土壤淋洗前后的重金屬和有機物含量如表1所示；表1污染土壤淋洗前后的重金屬和有機物含量項目cdcupb五氯硝基苯淋洗前/(mmol/kg)5555淋洗后/(mmol/kg)0.5951.342.441.905去除率88.1％73.2％51.2％61.9％實施例2以質(zhì)量份數(shù)為聚天冬氨酸18份，水82份的比例進行混合，采用25wt％的硝酸調(diào)節(jié)混合液ph值為3，得到土壤淋洗劑。應(yīng)用測試：將2g重金屬有機物污染土壤和10毫升上述土壤淋洗劑置于離心管中，將離心管置于超聲波清洗器中進行第一超聲，控制溫度為20℃，頻率40khz，功率350瓦，超聲30分鐘；取出離心管，置于離心機中，在7000轉(zhuǎn)/分速率下進行離心分離20分鐘，倒去上清液，得到固態(tài)離心物；向離心管內(nèi)加入10毫升的去離子水，在室溫條件下，置于超聲波清洗器中進行第二超聲，頻率45khz，功率350瓦，超聲35分鐘；然后放入離心機中，在7300轉(zhuǎn)/分速率下進行離心分離12分鐘，倒去上清液，得到洗凈的土壤。污染土壤淋洗前后的重金屬和有機物含量如表2所示；表2污染土壤淋洗前后的重金屬和有機物含量項目cdcupb五氯硝基苯淋洗前/(mmol/kg)6.25.56.54.5淋洗后/(mmol/kg)0.7441.4853.1851.733去除率88.0％73.1％51.0％61.5％實施例3以質(zhì)量份數(shù)為聚天冬氨酸12份，水88份的比例進行混合，采用30wt％的硝酸調(diào)節(jié)混合液ph值為5，得到土壤淋洗劑。應(yīng)用測試將1g重金屬有機物污染土壤和8毫升上述土壤淋洗劑置于離心管中，將離心管置于超聲波清洗器中進行第一超聲，控制溫度為25℃，頻率55khz，功率320瓦，超聲40分鐘；取出離心管，置于離心機中，在7300轉(zhuǎn)/分速率下進行第一離心分離10分鐘，倒去上清液，得到固態(tài)離心物；向離心管內(nèi)加入8毫升的去離子水，在室溫條件下，置于超聲波清洗器中進行第二超聲，頻率50khz，功率350瓦，超聲45分鐘；然后放入離心機中，在7800轉(zhuǎn)/分速率下進行第二離心分離15分鐘，倒去上清液，得到洗凈的土壤。污染土壤淋洗前后的重金屬和有機物含量如表3所示；表3污染土壤淋洗前后的重金屬和有機物含量項目cdcupb五氯硝基苯淋洗前/(mmol/kg)6.05.85.34.8淋洗后/(mmol/kg)0.6911.5372.561.83去除率88.5％73.5％51.6％61.9％由以上實施例可知，本發(fā)明提供的土壤淋洗劑成分簡單，綠色無污染，對污染土壤中的重金屬和有機污染物均有較好的去除效果，不會產(chǎn)生對土壤的二次污染問題；且本發(fā)明通過超聲淋洗的方法對污染土壤進行修復(fù)，具有淋洗時間短、修復(fù)效果好的優(yōu)點，可以同時去除土壤中的重金屬和有機污染物，對污染土壤的治理修復(fù)具有重要意義。由以上實施例可知，本發(fā)明以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁12