鉬是生物體必須的微量元素,缺鉬會(huì)導(dǎo)致其生長(zhǎng)不良、甚至產(chǎn)生各種疾病。植物缺鉬表現(xiàn)為生長(zhǎng)緩慢、葉片黃化等。動(dòng)物缺鉬主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)遲緩、發(fā)育不良、掉毛等癥狀。人體缺鉬會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)退化、并誘發(fā)各種疾病。因此土壤含有適量的鉬對(duì)植物、動(dòng)物和人體都是有益的。但如果土壤中的鉬含量過(guò)高,就會(huì)危害植物、動(dòng)物和人體。高濃度的鉬使植物出現(xiàn)葉片褪綠、黃化、畸形等癥狀。飼料中的鉬過(guò)高會(huì)引起動(dòng)物出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩、畸形、內(nèi)臟等病變。人體攝入過(guò)量的鉬,會(huì)誘發(fā)痛風(fēng)、缺銅癥,甚至發(fā)生中毒現(xiàn)象。我國(guó)成年人鉬的可耐受最高攝入量為 350 ?g/d(中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì),2010)。因此,土壤鉬含量過(guò)高時(shí)與其他重金屬一樣,也稱為土壤污染元素,應(yīng)予以修復(fù)。目前我國(guó)尚無(wú)土壤鉬含量的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上也只有幾個(gè)國(guó)家有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),如荷蘭將土壤鉬的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)定為 100 mg/kg,法國(guó)將土壤鉬保護(hù)指導(dǎo)值定為 100 mg/kg。
土壤有害元素污染的修復(fù)方法主要有植物提取法、淋洗修復(fù)法、鈍化修復(fù)法、動(dòng)電修復(fù)法、客土法等,其中淋洗法是指利用淋洗劑(化學(xué)溶液)清洗土壤、使土壤有害元素進(jìn)入淋洗液,而后隨淋洗液離開(kāi)土壤的方法。淋洗法的優(yōu)點(diǎn)是可以去除土壤中的有害元素,從而降低土壤有害元素的含量。淋洗劑的選擇是淋洗效果的決定因素。淋洗劑選擇的依據(jù)是具有較高的去除率、較低的成本、對(duì)土壤的副作用小等。常見(jiàn)的重金屬污染土壤的淋洗劑包括酸溶液、堿溶液、螯合劑溶液、鹽溶液和表面活性劑溶液等。目前尚未見(jiàn)關(guān)于鉬污染土壤的淋洗方法的報(bào)道。
本發(fā)明的目的在于提供一種鉬污染土壤的淋洗修復(fù)方法,采用磷酸三鈉鹽作為淋洗劑,既能夠去除土壤中部分的鉬,又不會(huì)對(duì)土壤肥力產(chǎn)生明顯的不利影響,是一種性質(zhì)友好、取材方便、容易實(shí)施的鉬污染土壤的修復(fù)方法。
1、 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 :
(1)配制濃度為 0.10 mol/L 的 Na3PO4 溶液作為土壤淋洗液 ;
?。?)按照淋洗液體積與土壤重量比為 5:1 毫升 / 克,將淋洗液和鉬污染土壤置于 50 毫升離心管中,搖勻 ;
(3)將離心管置于振蕩器中,在 22-28℃下、振蕩速率為 200 轉(zhuǎn) / 分鐘,振蕩 1.5 小時(shí) ;
?。?)再將離心管置于離心機(jī)中,以 3000 轉(zhuǎn) / 分鐘離心分離 10 分鐘,傾去上清液 ;
(5)殘余土壤再重復(fù)步驟(2)-(4)2-3 次后,土壤中鉬的含量會(huì)明顯降低。
2、 本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于 :
本發(fā)明采用磷酸三鈉水溶液為土壤淋洗液,因?yàn)?/div>
(1)磷酸三鈉鹽水溶液的 pH 值高達(dá)12,有利于酸性土壤中鉬的溶解,其溶液產(chǎn)物以鉬酸根(MoO42 ?)為主 ;磷酸三鈉鹽在水溶液中解離后的產(chǎn)物以磷酸根(PO43-)為主,伴有少量磷酸氫根(HPO42-);磷酸根可以置換土壤固相表面吸持的鉬酸根,使其釋放到淋洗液中,從而被去除 ;
?。?)磷酸鹽淋洗鉬污染土壤的主要機(jī)理是陰離子交換作用,不會(huì)對(duì)土壤基本性狀產(chǎn)生明顯的破壞作用,可以很好地保持土壤原有的生產(chǎn)力,這對(duì)于農(nóng)業(yè)土壤特別有利 ;
(3)磷酸鹽在土壤中是普遍存在的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此采用磷酸鹽溶液進(jìn)行淋洗,不會(huì)對(duì)土壤造成二次污染 ;
(4)成本低廉,易于操作,適應(yīng)性廣。
本發(fā)明要求連續(xù)淋洗 2-3 次,因?yàn)榱芟?2-3 次淋洗比 1 次淋洗的去除率高,具體 2次淋洗還是 3 次淋洗,應(yīng)根據(jù)土壤條件而定(質(zhì)地偏粘的土壤可選擇淋洗 3 次,其余土壤淋洗 2 次即可),而再增加淋洗次數(shù)(如 4 次、5 次)雖然可以增加鉬的去除率,但去除率的增加已經(jīng)有限,沒(méi)有必要。