一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法

摘要

本发明提供了一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，使用含有2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸为活性成分的淋洗液，并用微波处理。本发明的淋洗液既能去除污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。其选择具有多个配位点和多种配位模式的1,3‑双(二硫代甲酸钠)‑2‑氧代‑咪唑啉作为淋洗剂，对重金属有极强的吸附能力，但对Mg、Ca等金属的结合较弱。

权利要求

1.一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，其特征在于：使用含有如下化合物为活性成分的淋洗液，该化合物的结构为： 并用微波处理；所述淋洗液还含有碱金属氢氧化物和水。

2.如权利要求1所述的生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，其特征在于：所述淋洗液还含有还原性物质。

3.如权利要求2所述的生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，其特征在于：还原性物质为抗坏血酸钠、柠檬酸。

4.如权利要求1‑3任一项所述的生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，其特征在于：所述淋洗液中活性成分占总淋洗液的重量分数为4‑15％。

5.如权利要求1‑3任一项所述的生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，其特征在于：微波的频率为500‑1000W，处理时间为3‑30分钟。

说明书

一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法

技术领域

[0001] 本发明属于园林土壤中重金属处理技术领域，尤其是涉及一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法。

背景技术

[0002] 目前的统计数据显示，全国土壤污染严重，而土壤污染以无机物污染为主，其中重金属污染占80％以上。土壤中镉、汞、砷、铜的超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％。而
在生态园林建设中，为保证植物正常生长及人体健康，需要对污染土壤进行处理，以去除其
中的重金属等污染。

[0003] 物理修复包括传统的客土、排土、换土等方法以及电动力法、电热修复技术、玻璃化技术以及冰冻土壤技术等。化学修复是根据土壤性质及重金属类型选取合适的化学修复
剂，利用解吸活化、氧化还原、螯合溶解等作用去除土壤中的重金属。生物修复是利用植物
或微生物对重金属进行吸收、固定、提取等作用。土壤淋洗法效率高，可从根本上去除重金
属，淋洗法的关键是淋洗剂的选择。

[0004] 淋洗剂主要包括无机酸、无机盐、表面活性剂和螯合剂等，其中螯合剂能够与重金属很好地结合从而将有效除去重金属。常见的螯合剂有乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二琥
珀酸(EDDS)等。但目前使用的螯合剂除去重金属离子的同时也螯合了土壤中的其它营养成
分，如Mg、Ca等，这样就造成营养流失。因此，还需要开发新的螯合剂的淋洗剂，以兼顾除去
重金属的同时尽量减少营养元素的流失。

[0005] 经过大量实验，对已知的螯合剂进行筛选和改造，发现2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸能与多种重金属离子作用，但与Mg、Ca等金属的结合较弱，可以作为土壤重金属的淋
洗剂。迄今为止，尚未见2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸用于土壤重金属处理的研究报
道。此外，目前已知的淋洗方法多采用淋洗液与污染土壤搅拌的方式，但这种方式中淋洗液
与重金属的作用还不够充分，也需要开发新的淋洗方法。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，并提供改进的淋洗方法。

[0007] 本发明是通过如下技术方案实现的：

[0008] 一种土壤重金属淋洗液，包括2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸、碱金属氢氧化物和水，其中，按重量分数，2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸和碱金属氢氧化物的比例分别
为4‑15％和1‑3％。

[0009] 优选地，淋洗液中还加入质量分数0.5‑2％的还原性物质，例如抗坏血酸钠、柠檬酸等，可用于还原可能存在的高价重金属还原为低价的易螯合形式，如将六价Cr还原为四
价Cr。

[0010] 本发明采用的淋洗液的活性成分为2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸，其化学结构为： 其中，硫羰基、N原子、羰基等多个螯合位点同时存
在，赋予了该螯合剂多种螯合方式，从而增加了对Pb、Cu等过渡金属离子的络合作用，而对
碱土金属结合作用很弱。因此，以2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸为活性组分的淋洗液，
既能淋洗污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。

[0011] 一种生态园林治理用污染土壤中重金属的去除方法，包括：

[0012] 使用含有2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸为活性成分的淋洗液，并用微波处理。

[0013] 优选地，微波的频率为500‑1000W，处理时间为3‑30分钟。

[0014] 本发明的有益效果：

[0015] 本发明的淋洗液既能去除污染土壤中的重金属，又能避免土壤营养元素的流失。其选择具有多个配位点和多种配位模式的1,3‑双(二硫代甲酸钠)‑2‑氧代‑咪唑啉作为淋
洗剂，对重金属有极强的吸附能力，但对Mg、Ca等金属的结合较弱。

具体实施方式

[0016] 下面将结合具体实施例，对发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本
领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明
专利保护的范围。

[0017] 实施例1：淋洗液的配置

[0018] 将8g 2‑氧代‑1,3‑咪唑啉双二硫代甲酸，溶解于92g质量浓度2％的NaOH溶液中，搅拌1.5小时，完全溶解后即得淋洗液。

[0019] 实施例2：土壤修复

[0020] 选取化工厂附近被污染的土壤，将该土壤烘干后进行粉碎，经原子吸收分光光度计分析其中金属的含量，结果如下：

[0021] 重金属含量为：Pb 189.36mg/Kg、Cu 316.24mg/Kg、6价Cr 72.38mg/Kg，营养元素Mg 168.26mg/Kg、Ca 76.24mg/Kg。

[0022] 将上述干燥的土壤，进一步研磨成细分，过40目筛。称取20克置于反应瓶中，分别加入实施例1的淋洗液300mL，稍搅拌，800W微波处理10分钟。转入离心管中并进行离心处
理，以将处理后的土壤与淋洗液分离，离心后弃去上层清液，下层土壤进行烘干处理，并测
试其中金属元素的含量，结果如下所示：

[0023] 经淋洗液结合微波处理后土壤中金属的含量(mg/Kg)依次为：42.68、92.38、18.35、147.52、69.76。

[0024] 可见，使用本发明的淋洗液对重金属的除去效率很高，结合微波处理的淋洗方法不仅效率高而且提高了除去效率。

[0025] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等
同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本
发明专利的保护范围之内。