CN104249077B - 一种钼污染土壤的淋洗修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钼污染土壤的淋洗修复方法，采用磷酸三钠盐作为淋洗剂，既能够去除土壤中部分的钼，又不会对土壤肥力产生明显的不利影响，是一种性质友好、取材方便、容易实施的钼污染土壤的修复方法。

Description

一种钼污染土壤的淋洗修复方法

技术领域

本发明属于污染土壤修复技术领域，具体涉及一种钼污染土壤的淋洗修复方法。

背景技术

土壤污染因具有强烈的潜在危害性，已经成为备受关注的重要环境问题。在土壤污染的各种类型中，无机污染是最重要的一类。国家环保部和国土资源部发布的全国土壤污染状况调查公报表明我国土壤污染类型以无机型为主。土壤无机污染主要是重金属污染，传统的土壤重金属污染指土壤镉、铅、砷、铬、汞、镍、铜、锌污染。但随着土壤环境调查的展开和研究的深入，上述重金属以外的有害元素也逐步引起人们的重视。

钼是生物体必须的微量元素，缺钼会导致其生长不良、甚至产生各种疾病。植物缺钼表现为生长缓慢、叶片黄化等。动物缺钼主要表现为生长迟缓、发育不良、掉毛等症状。人体缺钼会出现神经退化、并诱发各种疾病。因此土壤含有适量的钼对植物、动物和人体都是有益的。但如果土壤中的钼含量过高，就会危害植物、动物和人体。高浓度的钼使植物出现叶片褪绿、黄化、畸形等症状。饲料中的钼过高会引起动物出现生长迟缓、畸形、内脏等病变。人体摄入过量的钼，会诱发痛风、缺铜症，甚至发生中毒现象。我国成年人钼的可耐受最高摄入量为350 µg/d（中国营养学会，2010）。因此，土壤钼含量过高时与其他重金属一样，也称为土壤污染元素，应予以修复。目前我国尚无土壤钼含量的环境质量标准。国际上也只有几个国家有相应的标准，如荷兰将土壤钼的修复标准定为100 mg/kg，法国将土壤钼保护指导值定为100 mg/kg。

土壤有害元素污染的修复方法主要有植物提取法、淋洗修复法、钝化修复法、动电修复法、客土法等，其中淋洗法是指利用淋洗剂（化学溶液）清洗土壤、使土壤有害元素进入淋洗液，而后随淋洗液离开土壤的方法。淋洗法的优点是可以去除土壤中的有害元素，从而降低土壤有害元素的含量。淋洗剂的选择是淋洗效果的决定因素。淋洗剂选择的依据是具有较高的去除率、较低的成本、对土壤的副作用小等。常见的重金属污染土壤的淋洗剂包括酸溶液、碱溶液、螯合剂溶液、盐溶液和表面活性剂溶液等。目前尚未见关于钼污染土壤的淋洗方法的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钼污染土壤的淋洗修复方法，采用磷酸三钠盐作为淋洗剂，既能够去除土壤中部分的钼，又不会对土壤肥力产生明显的不利影响，是一种性质友好、取材方便、容易实施的钼污染土壤的修复方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钼污染土壤的淋洗修复方法包括以下步骤：

（1）配制浓度为0.10 mol/L的Na₃PO₄溶液作为土壤淋洗液；

（2）按照淋洗液体积与土壤重量比为5:1毫升/克，将淋洗液和钼污染土壤置于50毫升离心管中，摇匀；

（3）将离心管置于振荡器中，在22-28℃下、振荡速率为200转/分钟，振荡1.5小时；

（4）再将离心管置于离心机中，以3000转/分钟离心分离10分钟，倾去上清液；

（5）残余土壤再重复步骤（2）-（4）2-3次后，土壤中钼的含量会明显降低。

本发明的显著优点在于：

本发明采用磷酸三钠水溶液为土壤淋洗液，因为（1）磷酸三钠盐水溶液的pH值高达12，有利于酸性土壤中钼的溶解，其溶液产物以钼酸根（MoO₄ ²⁻）为主；磷酸三钠盐在水溶液中解离后的产物以磷酸根（PO₄ ^3-）为主，伴有少量磷酸氢根（HPO₄ ^2-）；磷酸根可以置换土壤固相表面吸持的钼酸根，使其释放到淋洗液中，从而被去除；（2）磷酸盐淋洗钼污染土壤的主要机理是阴离子交换作用，不会对土壤基本性状产生明显的破坏作用，可以很好地保持土壤原有的生产力，这对于农业土壤特别有利；（3）磷酸盐在土壤中是普遍存在的大量营养物质，因此采用磷酸盐溶液进行淋洗，不会对土壤造成二次污染；（4）成本低廉，易于操作，适应性广。

本发明要求连续淋洗2-3次，因为淋洗2-3次淋洗比1次淋洗的去除率高，具体2次淋洗还是3次淋洗，应根据土壤条件而定（质地偏粘的土壤可选择淋洗3次，其余土壤淋洗2次即可），而再增加淋洗次数（如4次、5次）虽然可以增加钼的去除率，但去除率的增加已经有限，没有必要。

具体实施方式

实施例1

一种修复钼污染土壤的淋洗方法为：

1. 取一种钼污染土壤（土壤全钼含量为54.73 mg/kg）5.00 g于50毫升离心管中，加入浓度为0.10 mol/L的Na₃PO₄溶液25毫升。

2．将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

3．将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

4. 残余土壤再添加25毫升淋洗液，用手将离心管底部的土块摇散，再将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

5. 将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

6. 残余土壤再添加25毫升淋洗液，用手将离心管底部的土块摇散，再将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

7. 将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

结果：3次淋洗后土壤中钼的去除率为12.93%。

实施例2

一种修复钼污染土壤的淋洗方法为：

1. 取一种钼污染土壤（土壤全钼含量为93.74 mg/kg）5.00 g于50毫升离心管中，加入浓度为0.10 mol/L的Na₃PO₄溶液25毫升。

2．将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

3．将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

4. 残余土壤再添加25毫升淋洗液，用手将离心管底部的土块摇散，再将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

5. 将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

6. 残余土壤再添加25毫升淋洗液，用手将离心管底部的土块摇散，再将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

7. 将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

结果：3次淋洗后土壤中钼的去除率为11.12%。

实施例3

一种修复钼污染土壤的淋洗方法为：

1. 取一种钼污染土壤（土壤全钼含量为127.49 mg/kg）5.00 g于50毫升离心管中，加入浓度为0.10 mol/L的Na₃PO₄溶液25毫升。

2．将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

3．将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

4. 残余土壤再添加25毫升淋洗液，用手将离心管底部的土块摇散，再将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

5. 将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

6. 残余土壤再添加25毫升淋洗液，用手将离心管底部的土块摇散，再将离心管置于平行振荡器中，在室温下（25±3℃）条件下、振荡速率为200 转/分钟，振荡1.5 小时。

7. 将已振荡的离心管置于离心机中，以3000转/分钟速率下离心分离10分钟，倾去上清液。

结果：3次淋洗后土壤中钼的去除率为17.66%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种钼污染土壤的淋洗修复方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）配制浓度为0.10 mol/L的Na₃PO₄溶液作为土壤淋洗液；

（2）按照淋洗液体积与土壤重量比为5:1毫升/克，将淋洗液和钼污染土壤置于50毫升离心管中，摇匀；

（3）将离心管置于振荡器中，在22-28℃下、振荡速率为200转/分钟，振荡1.5小时；

（4）再将离心管置于离心机中，以3000转/分钟离心分离10分钟，倾去上清液；

（5）残余土壤再重复步骤（2）-（4）2-3次后，土壤中钼的含量会明显降低。