淋洗修复原理
更新日期:2020-10-14     来源:环境科学与技术   作者:孔旭超  浏览次数:161
核心提示:目前,铅污染修复常用的技术大致可分为三大类,物理/化学修复、生物修复、联合修复。淋洗法修复高效性强,且被认为是最具成本效益的修复技术之一[4],

目前,铅污染修复常用的技术大致可分为三大类,物理/化学修复、生物修复、联合修复。淋洗法修复高效性强,且被认为是最具成本效益的修复技术之一[4],正受到社会的广泛关注。
1 淋洗修复原理
淋洗法修复重金属铅污染土壤指的是在受污染的土壤中注入能够溶解、螯合迁移重金属铅或与其结合和的溶剂,使土壤中的重金属与溶剂充分接触并相互作用,然后收集废液进行提取分离[5]。
 
2 淋洗剂种类
常见的几种药剂有酸、盐溶液、螯合剂和表面活性剂等[6]。
2.1无机盐溶液
研究较多的的无机盐溶液有:FeCl3、CaCl2、NaCl。Brian[7]等人用1mol/L的CaCl2淋洗装在圆柱中Pb质量比为500-600mg/kg的砂壤,结果表明其对土壤Pb的去除率达78%;而周航[8]等人以湖南省某地区破荒农田作为实验土壤,配置污染土壤,以不同浓度的CaCl2在不同洗脱时间、温度、固液比、洗脱次数条件下,进行洗脱率对比分析,发现对Pb的洗脱率为14.6%-48.6%,由此可见CaCl2作为淋洗剂对重金属Pb污染土壤的修复具有一定应用价值。
值得一提的是陈春乐[9]等人以龙岩市某钢铁厂重金属污染土壤作为实验土壤,配置污染土壤,设置不同浓度梯度、固液比等,筛选最佳条件后,通过震荡淋洗试验对比分析了FeCl3、CaCl2、NaCl三种氯盐对Pb污染土壤的淋洗效果,发现FeCl3的淋洗效果最好,在0.4mol/L的FeCl3经优化的情况下,淋洗效果可达到93.16%,其主要原因是FeCl3水解释放的H+使土壤中矿物溶解,从而伴随释放出Pb。
2.2螯合剂
常用于去除重金属Pb的螯合剂有①人工螯合剂:乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA);②低分子有机酸:柠檬酸(CIT)。有机螯合剂对环境较为友好,能与重金属铅元素形成稳定、可溶的络合物[10]。邓红侠[11]等配置以铅为单一污染土壤作为研究对象,以EDTA、CIT为淋洗剂,设置不同条件下,分批次进行实验分析。确定了最优去除Pb效果时的最佳淋洗浓度、PH、水土比等条件,此实验结果表明,EDTA对土壤中重金属Pb有较好的去除效果,其机理是使土壤溶液中的重金属离子形成稳定的螯合物,促进Pb的解析,从而增强其去除能力[12],不过EDTA价格昂贵,实际单一运用可能会付出过高的成本。
以三种螯合剂单一淋洗效果比较,柠檬酸较弱。刘霞[13]等用0.02mol/L的EDTA淋洗实验室配制的污染土壤,Pb去除率高达96.10%,当用相同浓度的柠檬酸淋洗时,重金属Pb去除率为23.08%;而薛清华[14]等以铅锌冶炼厂附近土壤配置污染土壤,用EDTA与柠檬酸混合连续淋洗,当其浓度分别为4g/L、1g/L时,土壤Pb去除率达70.3%,而用相同浓度的DTPA和柠檬酸混合淋洗,去除率达72.5%,两组混合淋洗液去除效果均比单一使用EDTA或DTPA要强。可观的实验数据表明,柠檬酸在一定程度上可以起到强化淋洗剂淋洗效果的作用。