鉛鋅污染土壤的淋洗修復技術方法

  　　鋅是植物生長的必需元素，土壤中鋅含量較低時對植物并沒有危害，甚至起到有益的作用。但隨著土壤中鋅含量的增加，當土壤中鋅元素積累的量超過植物的耐受范圍時，就開始對植物產生傷害，進而通過食物鏈等途徑對人畜造成傷害，鋅污染土壤亟待修復。由于土壤是多介質、多界面、多組分的非均一的復雜系統，土壤 Zn 污染具滯后性、累積性、難治理和修復周期長等特點，修復 Zn 污染土壤成為世界各國的重要課題。

  　　本發明的目的在于提供一種有效且環境風險低的鋅污染土壤淋洗修復技術方法。

  　　為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下 ：

  　　在含污染物鋅的土壤上施用 PBTCA，通過其與重金屬鋅的強烈螯合作用淋洗修復鋅污染土壤，從而實現除去土壤中污染物鋅的目的。技術特征在于 ：取內徑 5 cm、高度 15 cm 的PVC 淋洗柱，在淋洗柱底部打小孔，將濾紙固定在底部，準確稱量 100.00 g 污染土壤裝入柱中，在土柱上端一次性加入土液比為 1:1~1:5，濃度為 1~12 mol/L 的 PBTCA 溶液，待淋洗完畢后，測定淋洗液中重金屬鋅的含量。在淋洗柱底部打的小孔為均勻打 2~16 個小孔。固定在底部濾紙為兩層。污染土壤鋅濃度為 800-1818 mg·kg-1。

  　　實驗證明 PBTCA 是一種可用于鋅污染土壤修復的較理想淋洗劑，與現有技術相比，其具有較強的生物降解性，且淋洗效率較高。本發明采用 PBTCA 強化修復鋅污染土壤的措施，其方法具有修復效率高、可操作性強、環境風險低等特點。

  　　具體實施方式

  　　實施例 1。

  　　將采集無污染土樣風干，剔除植物殘體和土塊，過 10 目篩后置干燥處保存。取上述土樣過 40 目篩，在供試土樣中添加一定量的 ZnSO4·7H2O，充分混勻，使人工污染土壤重金屬鋅濃度達到 800 mg·kg-1。

  　　取內徑 5 cm、高度 15 cm 的 PVC 淋洗柱。在淋洗柱底部均勻打 16 個小孔，將兩層濾紙固定在底部。準確稱量 100.00 g 人工污染土壤裝入柱中。在土柱上端一次性加入土液比為 1:4，濃度為 1、2、4、6、8、10、12 mol/L 的 PBTCA 溶液。待淋洗完畢后，測定淋洗液中重金屬鋅的含量，各重復處理 3 次。

  　　表 1 PBTCA 濃度對重金屬鋅去除率的影響

  　　淋洗劑濃度（mol/L） CK 1 2 4 6 8 10 12

  　　去除率（%） 7 18 33 53 68 66 62 63

  　　結果表明，采用土柱淋洗方式，利用 PBTCA 修復人工鋅污染土壤，重金屬 Zn 去除率最大達到 68%。

  　　實施例 2。

  　　取內徑 5 cm、高度 15 cm 的 PVC 淋洗柱。在淋洗柱底部均勻打 16 個小孔，將兩層濾紙固定在底部。準確稱量 100.00 g 濃度為 1000 mg·kg-1 人工污染土壤裝入柱中，在土柱上端一次性加入土液比為 1:1~1:5，濃度為 8 mol/L 的 PBTCA 溶液。待淋洗完畢后，測定淋洗液中重金屬鋅的含量，各重復處理 3 次。

  　　表 2 土液比對重金屬鋅去除率的影響

  　　土液比 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5

  　　去除率（%） 22 53 60 66 64

  　　結果表明，采用土柱淋洗方式，利用 PBTCA 修復人工鋅污染土壤，重金屬 Zn 去除率最大達到 66%。

  　　實施例 3。

  　　取內徑5 cm、高度15 cm的PVC淋洗柱。在淋洗柱底部均勻打16、12、8、4、2個小孔（即淋洗時間分別為 30、60、120、180 和 210 min），將兩層濾紙固定在底部。準確稱量 100.00g 濃度為 1500 mg·kg-1 人工污染土壤裝入柱中，在土柱上端一次性加入土液比為 1:4，濃度為 12 mol/L 的 PBTCA 溶液。待淋洗完畢后，測定淋洗液中重金屬鋅的含量，各重復處理 3次。

  　　表 3 淋洗時間對重金屬鋅去除率的影響

  　　淋洗時間（min） 30 60 120 180 210

  　　去除率（%） 41 55 63 71 69

  　　結果表明，采用土柱淋洗方式，利用 PBTCA 修復人工鋅污染土壤，重金屬 Zn 去除率最大達到 71%。

  　　實施例 4。

  　　利用 2007 年采于沈陽冶煉廠的污染土壤做土柱淋洗實驗，鋅濃度為 1818 mgkg-1。取內徑 5 cm、高度 15 cm 的 PVC 淋洗柱。在淋洗柱底部均勻打 16 個小孔，將兩層濾紙固定在底部。準確稱量 100.00 g 沈陽冶煉廠污染土壤裝入柱中，在土柱上端一次性加入土液比為 1:4，濃度為 12 mol/L 的 PBTCA 溶液。待淋洗完畢后，測定淋洗液中重金屬鋅的含量，各重復處理 3 次。

  　　結果表明，采用土柱淋洗方式，利用 PBTCA 修復沈陽冶煉廠鋅污染土壤，重金屬 Zn去除率最大達到 69%。

  　　從以上 4 個實施例可以看出，無論人工鋅污染土壤，還是沈陽冶煉廠鋅污染土壤，PBTCA 均表現出對土壤鋅的較強淋洗去除能力。因此可以認為 PBTCA 對鋅污染土壤有較強的淋洗修復能力，可用于鋅污染重金屬土壤淋洗修復。