一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法

    专利查询2025-12-15  2


    本发明涉及土壤修复,具体涉及一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法。


    背景技术:

    1、在我国工业化进程的推进过程中,越来越多的工矿废水、废渣和生活污水、垃圾进入土壤,土壤的污染物负荷也越来越严重,随之出现土壤质量的急剧恶化的现象,并伴随着一系列生态问题和社会问题。目前我国仅受污染耕地就有约1.5亿亩,约占全国耕地的1/10左右。根据2014年《全国土壤污染状况调查公报》,我国土壤环境质量总体并不乐观,以无机污染物为主,镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物超标严重,其中镉污染最甚。自《土壤污染防治行动计划》以来,针对土壤重金属污染防治的研究受到广泛关注。其中,化学淋洗修复技术作为一种治理方法在近十几年得到大量研究与应用。

    2、化学淋洗法是利用淋洗液与污染物之间的化学相互作用,使污染物从土壤颗粒表面或空隙中解吸出来。淋洗液可以改变污染物在土壤中的分配平衡,促使其从固相向液相转移,从而根除土壤中的重金属,修复彻底稳定且适用于高浓度污染土壤,具有操作简单、时效长、周期短、清理彻底等优点。目前常用的淋洗液主要包括无机淋洗剂、人工螯合剂、阳离子型表面活性剂、天然有机酸等,其中,使用无机淋洗剂会破坏土壤结构和肥力,导致营养元素流失,对土壤的健康和生产力造成负面影响;人工螯合剂不仅价格昂贵,而且会影响土壤中微生物的活性及数量,破坏土壤原有的生态系统;当用表面活性剂淋洗时,需要不断注入淋洗剂来清洗地下水和土壤污染物,修复成本高且其自身具有一定毒性,有对环造成二次污染的风险;通常的植物淋洗剂淋洗时间长,对重金属的作用范围较小,并且需要外源酸来调节ph,操作相对繁琐。于是,本发明制备了一种绿色无污染且价格低廉操作简单的淋洗液,不同于上述淋洗液的缺点,本发明的淋洗液更加环保无害。

    3、酸木瓜作为云南、贵州、四川等地的特有野生资源在国际市场上的利用较少,存在较大的研究空间。酸木瓜中含有大量黄酮类、抗坏血酸、多酚及多糖类物质,且酸木瓜汁本身呈酸性,作为天然有机酸,比无机酸更温和,使重金属从土壤中解析出来的同时不会破坏土壤的结构和理化性质,酸木瓜汁中含有的大量官能团能与土壤中重金属结合,促进重金属的溶出。酸木瓜淋洗后能增加土壤养分与微生物活性,同时在环境中易降解,淋洗后不会造成土壤和水体二次污染。与现有植物源淋洗剂相比,其含有大量植物细胞,能将重金属吸附在细胞壁上,进一步增加重金属溶出;通过加水稀释就能得到不同ph的淋洗剂,不需要外源添加酸碱来调节ph;能大幅度增加淋洗效率,缩短淋洗时间,降低淋洗成本,能安全利用于重金属土壤修复领域。

    4、因此,本文提出一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供对土壤的破坏小,对植物微生物的影响小,具有淋洗时间短、淋洗效率高、淋洗作用的重金属范围广,并且不需要外源酸去调节ph的一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法。

    2、为了达到上述技术效果,本发明是通过以下技术方案实现的:一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    3、s1、制备酸木瓜水:采摘酸木瓜,并使用清水进行清洗,清洗结束后将酸木瓜切成小块,放入渣汁分离的榨汁机中进行榨汁,得到酸木瓜汁和酸木瓜渣;

    4、s2、将得到的木瓜渣浸入清水中浸泡30~50min,并在浸泡过程中定时搅拌,得到浸泡液;然后将浸泡液和s1得到的酸木瓜汁经过750~850目纱布过滤进行过滤,并在过滤后将浸泡液与酸木瓜汁混合,得到初始液;

    5、s3、将得到的初始液均分为若干份;然后分别向每份中添加不同量的水,对初始液进行稀释,即可得到不同浓度,不同ph的淋洗剂;

    6、s4、将得到的淋洗剂置入3~5℃的冷藏室进行保存;低温能让淋洗剂中的化学物质更加稳定不发生反应,控制ph稳定;并且酸木瓜汁中含有多种有机酸类化合物,其中的羧基官能团也能维持ph稳定。

    7、s5、使用时,向重金属污染土壤中加入保存的淋洗剂,并在室温下震荡0.5~4h,离心分离土壤和洗出液,即可完成对淋洗土壤样品的淋洗。

    8、进一步的,所述不同浓度淋洗剂的浓度分别为25%、50%、75%和100%。

    9、进一步的,浓度为25%、50%、75%和100%的淋洗剂ph分别为4.5~5.0、3.7~4.1、3.1~3.5和2.3~2.7。

    10、进一步的,s2中,浸泡过程中定时搅拌时间间隔为5~10min。

    11、进一步的,s5中,所述重金属污染土壤与淋洗剂的固液比为1g:5-20ml。

    12、进一步的,s5中,所述最佳震荡时间为1h。

    13、本发明的有益效果是:

    14、本发明中采用的酸木瓜汁作为淋洗剂,具有淋洗时间短(只需要淋洗30-60min就有很高的淋洗效率)、淋洗效率高、淋洗作用的重金属范围广,并且不需要外源酸去调节ph的优势;与现有植物源淋洗剂相比,酸木瓜汁含有大量植物细胞,能将重金属吸附在细胞壁上,进一步增加重金属溶出;

    15、同时本发明采用酸木瓜汁作为淋洗剂与常规的无机酸、有机酸、螯合物等淋洗剂相比,酸木瓜汁中含有的大量官能团能与土壤中重金属结合,促进重金属的溶出,并且对土壤的破坏小,对植物微生物的影响小。



    技术特征:

    1.一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述不同浓度淋洗剂的浓度分别为25%、50%、75%和100%。

    3.根据权利要求2所述的一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,浓度为25%、50%、75%和100%的淋洗剂ph分别为4.5~5.0、3.7~4.1、3.1~3.5和2.3~2.7。

    4.根据权利要求1所述的一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,s2中,浸泡过程中定时搅拌时间间隔为5~10min。

    5.根据权利要求1所述的一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,s5中,所述重金属污染土壤与淋洗剂的固液比为1g:5-20ml。

    6.根据权利要求1所述的一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,s5中,所述震荡时间为1h。


    技术总结
    本发明公开了一种利用酸木瓜汁绿色淋洗修复重金属污染土壤的方法,步骤如下,采摘酸木瓜,并使用清水进行清洗,清洗结束后将酸木瓜切成小块,放入渣汁分离的榨汁机中进行榨汁,得到酸木瓜汁和酸木瓜渣,浸泡酸木瓜渣得到浸泡液,将浸泡液与酸木瓜汁混合并进行过滤,得到初始液,将初始液与水混合制备成不同浓度的淋洗剂,按固液比分别称取淋洗土壤样品和淋洗剂,然后使用淋洗剂对淋洗土壤样品进行混合,并进行震荡,即可完成对淋洗土壤样品的淋洗。该淋洗剂对土壤破坏小、对植物微生物影响小;相较于现有植物淋洗剂有淋洗时间短,淋洗效率高,淋洗作用重金属范围广,含有大量植物细胞能增加重金属去除效果,不需要外源酸调节pH等优势。

    技术研发人员:黄建洪,李佳玥,徐晨曦,罗秋立,李新宇,朱彬,田森林,李杰,宁平
    受保护的技术使用者:昆明理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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