仿生修复重金属污染土壤的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111842469A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010715097.X(22)申请日2020.07.23(71)申请人天津理工大学地址300384天津市西青区宾水西道391号(72)发明人孙波刘荣欣宋雪裴晓芳吴新世万钧王皓天张春雪(74)专利代理机构天津耀达律师事务所12223代理人侯力(51)Int.Cl.B09C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称仿生修复重金属污染土壤的方法(57)摘要仿生修复重金属污染土壤的方法。包括：在一定温度和pH条件下，用含天然有机酸配位剂的水溶液充分洗涤被重金属污染的土壤；当土壤中重金属含量达标或水洗液中的重金属含量不再继续增加后，分离土壤和含重金属的上层水洗液；之后在太阳光或模拟太阳光照下，以及一定pH条件下，于含重金属的上层水洗液中加入含过渡金属试剂、含钙试剂、含磷试剂和/或碳酸盐；待水相中重金属浓度不再降低后，经过低温静置沉淀，分离含待除重金属沉淀物和上层水相；该上层水相经pH值调节和补充适量有机酸配位剂后，循环用于土壤的洗涤。这种在近自然条件下“仿生”修复被重金属污染的土壤的方法既保留了生物修复的“环境友好”优势，又缩短了土壤修复所需时间。CN111842469ACN111842469A权利要求书1/1页1.仿生修复重金属污染土壤的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在温度20-50℃条件下，将受重金属污染的土壤用含有天然有机酸配位剂的水洗液充分浸泡/洗涤，当土壤中的重金属含量达标或水洗液中的重金属含量不再继续增加后，分离处理后的土壤与含重金属的上层水洗液，处理后的土壤经土壤pH调节剂调理至土壤的自然pH范围内后，返回田地；(2)在太阳光或模拟太阳光照下，于上述步骤(1)得到的含重金属的上层水洗液中交叉或同时加入含过渡金属试剂和含钙试剂，以及加入含磷试剂和/或碳酸盐中的一种或两种的混合物，用酸或碱调节混合体系pH值，待水相中重金属浓度不再降低后，低温静置，析出沉淀，分离得到脱除重金属后的上层水相和含重金属的沉淀物；(3)上述步骤(2)得到的上层水相经pH值调节剂调节pH值和补充上述步骤(1)所述的天然有机酸配位剂再生后，再次用做水洗液，循环使用于土壤的洗涤/浸泡；所述pH值调节剂可用硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸或苹果酸的一种或两种及其以上的混合物。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述含有天然配位剂的水洗液的pH为4.5-6；水洗液对重金属的浸泡/洗涤可以一次或多次进行。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述天然有机酸配位剂是土壤环境里普遍存在的有机酸，是柠檬酸及其钾/钠/铵盐、酒石酸及其钾/钠/铵盐、苹果酸及其钾/钠/铵盐、或乙二胺四乙酸及其钠盐中的一种或两种及其以上的混合物；配位剂与土壤中重金属的摩尔比为1-10：1。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述土壤pH调节剂可以是碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸氢二钾、磷酸钾、磷酸氢二胺或磷酸铵中的一种或两种的混合物。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)所述太阳光或模拟太阳光的光强为5×103μW/cm2～60×103μW/cm2；所述混合体系pH为4-9。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)所述含过渡金属试剂是含能够通过吸收太阳光而增强氧化能力且在土壤或植物中普遍存在的过渡金属离子的试剂，是含三价铁、三价锰、三价钴、二价铜的试剂，或易生成它们的试剂，包括：含过渡金属的氢氧化物、含过渡金属的氧化物、含过渡金属的硝酸盐、含过渡金属的硫酸盐、含过渡金属的氯化物、含过渡金属的磷酸盐、含过渡金属的碳酸盐、或含过渡金属的乙酸盐中的一种或两种及其以上的混合物；过渡金属与重金属的摩尔比为0.5-100：1。7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)所述含钙试剂是硝酸钙、氧化钙、氢氧化钙、硫酸钙、氯化钙、碳酸钙或醋酸钙中的一种或两种及其以上的混合物；钙与重金属的摩尔比为1-100:1。8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)所述含磷试剂是磷酸、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸三钾、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸三钠、磷酸一氢钙、磷酸二氢钙或磷酸三钙中的一种或两种及其以上的混合物；磷与重金属的摩尔比为1-100:1。9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)所述碳酸盐是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵或碳酸钙中的一种或两种及其以上的混合物；碳酸盐与重金属的摩尔比为1-100:1。2CN111842469A说明书1/6页仿生修复重金属污染土壤的方法【技术领域】[0001]本发明属于环境