超聲波技術一般用于破解有機物結構，已經(jīng)被廣泛用來污泥的預處理，甚至利用超聲技術來預處理餐廚垃圾產酸和制氫。超聲波可以產生瞬時局部高溫、高壓 , 作用于液體時會激烈而快速變化的機械運動。超聲已經(jīng)在其他方面有較廣泛的應用 , 取得了很好的效果。近年來，已有一些應用超聲波進行土壤重金屬形態(tài)方面的研究。Y.Son 等研究表明超聲空化作用能產生劇烈物理效應對污染土壤顆顆粒中去除污染物是有效果的。

　　B.Pérez-Cid 等發(fā)現(xiàn)將超聲波運用到底泥樣品的重金屬形態(tài)的提取時間大大減少。He 等研究表明超聲波相比機械振動強化了底泥污泥沉積物中 Hg 向水相的釋放。

　　天然有機酸是一類環(huán)境友好型淋洗劑，能與土壤中的重金屬發(fā)生作用，隨土壤淋洗將重金屬從土壤中分離出來，以達到去除重金屬的目的。有機酸作為淋洗劑淋洗重金屬污染土壤已有相關報道。Lee 等采用 0.02mol/L 的檸檬酸淋洗含 As 的河底流沙，反應 1h后，所有土壤樣品中 As 的去除率均提高 95％以上。Wang 等通過三種 ( 琥珀酸 , 升天冬氨酸 , 和升 - 半胱氨酸 ) 低分子量有機酸淋洗重金屬 (As、Cu、Pb、Zn) 表明 , 天然有機酸在pH7 以上與重金屬形成水性有機絡合物而增加重金屬的流動性。其中檸檬酸、酒石酸、EDTA都是天然有機酸，是天然小分子有機酸類螯合劑，它們能夠通過螯合作用與多種重金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡合物，使重金屬從土壤顆粒表面解析，由不容態(tài)變?yōu)榭扇軕B(tài)，進而為土壤淋洗修復提供有利條件。同時，有機酸具有良好的生物降解性和生物適應性，不會造成土壤二次污染。但是，單用有機酸作為淋洗劑時，雖然無毒、易降解，但存在成本高以及修復效果有限等，限制了該技術的實際應用。

　　為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波強化有機酸淋洗重金屬污染土壤的方法，既利用超聲波的空化作用，又利用有機酸與重金屬的絡合作用、環(huán)境友好型等特性，在處理成本、處理效果和環(huán)境效應等方面都有大幅度改進。

　　1、為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為 ：

　　一種超聲波強化有機酸重金屬土壤淋洗的方法，包括以下步驟 ：

　　第一步，用有機酸按 (10 ～ 20):1 的液固比與重金屬污染土壤混合 ；

　　第二步，采用超聲波強化有機酸淋洗重金屬污染土壤，超聲波頻率為 20 ～ 40kHz，超聲聲能密度為 20 ～ 50W/L，超聲波強化有機酸淋洗重金屬污染土壤的淋洗時間為 5 ～20min。

　　所述的有機酸中包括 0.4 ～ 0.6mol/L 的檸檬酸、0.2 ～ 0.5mol/L 的酒石酸或0.05 ～ 0.2mol/L 的 EDTA。

　　所述的重金屬包括釩 V、鉛 Pb 和鋅 Zn。

　   2、本發(fā)明的有益效果 ：

　　淋洗完成后，取 30mL 混合液加入 50mL 離心管中，后將離心管在 3000rpm 離心20min, 取上清液過 0.45μm 膜分離上清液 , 貯存在經(jīng) 10％硝酸浸泡過后自然風干的聚乙烯瓶中。利用 ICP-OES(Thermo Fisher, 美國 ) 測定上清液中重金屬含量，測定結果顯示 ：

　　1) 該方法明顯提高了重金屬污染土壤的淋洗效率。在相同的液固比條件下，要達到重金屬移除率相同的目標，超聲波強化有機酸淋洗比機械震蕩 ( 水浴溫度 25℃ , 振蕩強度 250rpm, 振蕩 24h) 的淋洗時間大大降低，明顯提高了淋洗效率。

　　2) 超聲波強化有機酸淋洗重金屬污染土壤改變了重金屬的形態(tài)分布。在淋洗前，污染土壤中重金屬主要以酸溶態(tài)和殘渣態(tài)存在，，其次為可氧化態(tài)和可還原態(tài)。但是在超聲強化有機酸淋洗后，土壤中重金屬以可氧化態(tài)和殘渣態(tài)存在為主，其次為可還原態(tài)和酸溶態(tài)。

　　3) 超聲波強化有機酸淋洗重金屬污染土壤修復是一種綠色、環(huán)境友好型修復方法。天然小分子的有機酸具有良好的生物降解性和生物適應性，不會造成二次污染。同時，超聲波的特殊作用能夠提高土壤修復的效率且不會產生其他污染。