一种复合型镍污染土壤生物清洗剂的制作方法

本发明属于镍污染土壤修复领域，尤其是涉及一种复合型镍污染土壤生物清洗剂。

背景技术：

近几十年来随着工农业迅速的发展，环境污染问题凸显，目前土壤重金属污染愈演愈烈已经成为了人们关注的焦点问题。目前市场污染地块中存在大量的蓄电池厂和电镀厂，其中镍是主要的污染物。

修复镍污染的技术主要包括物理法和化学法。其中化学法应用比较广泛，化学清洗修复技术是一种能将重金属与土壤永久性分离的技术。主要是将含有特殊化学成分的清洗液注入到土壤中，清洗液与污染物发生一定的作用，然后通过一定方式将含有污染物的清洗液与土壤颗粒分离,经过该过程，污染从土壤转移到清洗液中，完成对土壤污染物的修复。化学清洗修复技术的核心在于找到一种适用的清洗剂，既能去除土壤中的目标污染物，又不会过多破坏土壤原有的理化性质，不会引起二次污染的风险，价格也要便宜。清洗剂大致可以分为无机清洗剂、表面活性剂和螯合剂。目前常用的清洗剂多为单一型清洗剂，清洗效果差，容易在土壤中残留，造成二次污染。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种复合型镍污染土壤生物清洗剂，针对黏土层中镍污染难以清洗修复的问题，采用复合型生物清洗剂，配以少量化学制剂，提供镍的去除率，达到修复目标值。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种复合型镍污染土壤生物清洗剂，包括如下质量份数的组分：

鼠李糖脂10-15份；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2-5份；

辛基酚聚氧乙烯醚1-2份；

二乙二醇单丁醚1-2份；

硅酸钠0.5-1份；

水75份。

本发明所述的复合型镍污染土壤生物清洗剂，主要成分为生物发酵产生的鼠李糖脂，辅助药剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇单丁醚和硅酸钠。

其中，鼠李糖脂是一种优良的环境友好型生物表面活性剂，不仅可以优先吸附到土壤颗粒表面，降低镍与土壤颗粒的吸附作用，而且可以螯合金属离子，提高金属的洗脱效率，对碱性土壤环境具有有效改善作用。

其中，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠易溶于水，具有优良的去污、乳化和发泡性能。可以进一步降低土壤与镍的结合作用。

其中，辛基酚聚氧乙烯醚耐酸碱且性质稳定，具有良好的乳化、分散和抗静电性能，能有效地促进土壤与清洗剂的充分接触，提高清洗效率。

其中，二乙二醇单丁醚作为生物清洗剂的稳定剂。

其中，硅酸钠在生物清洗剂中起到助洗、防腐、稳定泡沫的作用。

进一步的，包括如下质量份数的组分：

鼠李糖脂10-12份；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2-4份；

辛基酚聚氧乙烯醚1-1.5份；

二乙二醇单丁醚1-1.5份；

硅酸钠0.5-0.8份；

水75份。

进一步的，包括如下质量份数的组分：

鼠李糖脂11份；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3份；

辛基酚聚氧乙烯醚1.25份；

二乙二醇单丁醚1.25份；

硅酸钠0.75份；

水75份。

本发明的另一目的在于提供一种复合型镍污染土壤生物清洗剂的制备方法，包括如下步骤：在75份水中加入0.5-1份硅酸钠，搅拌至完全溶解；然后加入1-2份二乙二醇单丁醚，搅拌至溶解，再加入10-15份鼠李糖脂，搅拌至溶解；最后分别加入2-5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和1-2份辛基酚聚氧乙烯醚，搅拌至溶解制得清洗剂。

本发明的再一目的在于提供一种复合型镍污染土壤生物清洗剂的使用方法，包括如下步骤：

(1)称取清洗剂和待清洗的土壤放置到反应容器中；

(2)对反应容器中的清洗剂和土壤进行机械搅拌；

(3)对完成机械搅拌的样品进行离心分离。

进一步的，步骤(1)中，清洗剂与土壤的质量比为2-10：1。

进一步的，步骤(2)中，步骤(2)中，机械搅拌的时间为10-30min，搅拌机械搅拌的速度为200-500rpm。

进一步的，步骤(3)中，离心分离的加速度为400-4000g，离心分离的时间为5-10min。

相对于现有技术，本发明至少具有以下优势：

本发明所述的复合型镍污染土壤生物清洗剂，通过主要成分鼠李糖脂降低镍与土壤之间的表面张力，其他成分使镍更好的溶解于清洗液中，两者协同作用，提高镍去除效率，清洗效果好，特别是黏土中镍的去除效果明显高于现有的清洗剂，主要成分为生物类物质，环境友好，适用于土壤修复，克服了单一清洗剂效果差，对土壤本性性质破坏程度高，产生二次污染的缺陷。

具体实施方式

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

以下实施例中，所用原料的购买厂家为：

柠檬酸，纯度98％，购买自苏州亿美昕化工有限公司；

edta-2na，分析纯级，购买自苏州亿美昕化工有限公司；

草酸，纯度99％，购买自苏州亿美昕化工有限公司。

下面结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

在75g水中加入1g硅酸钠，搅拌至完全溶解；然后加入2g二乙二醇单丁醚(bdg)，搅拌至溶解，再加入15g鼠李糖脂(rls)，搅拌至溶解；最后分别加入5g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)和2g辛基酚聚氧乙烯醚(op-10)，搅拌至溶解制得清洗剂。

对比例1

在75g水中加入1g硅酸钠，搅拌至完全溶解；然后加入5g二乙二醇单丁醚(bdg)，搅拌至溶解，再加入22g鼠李糖脂(rls)，搅拌至溶解；最后分别加入6g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)和5.5g辛基酚聚氧乙烯醚(op-10)，搅拌至溶解制得清洗剂。

对比例2

在75g水中加入1g硅酸钠，搅拌至完全溶解；然后加入3g二乙二醇单丁醚(bdg)，搅拌至溶解，再加入7g鼠李糖脂(rls)，搅拌至溶解；最后分别加入4g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)和3.5g辛基酚聚氧乙烯醚(op-10)，搅拌至溶解制得清洗剂。

试验例1

天津某电镀厂镍污染样品，镍污染浓度为3222mg/kg，采用实施例1制得的生物清洗剂、对比例1、对比例2、柠檬酸、edta-2na、草酸分别作为清洗剂进行清洗实验，其中，柠檬酸、edta-2na、草酸分别稀释至浓度为20％。清洗剂与土壤质量比为5：1，机械搅拌30min，搅拌速度200rpm。清洗后对样品进行离心分离，离心加速度4000g，离心时间5min。对清洗后土壤的镍含量进行测试，镍的测试方法采用《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(gb36600-2018)中的方法，测试结果如下表1所示。

表1实施例1得到的生物清洗剂与柠檬酸、edta-2na、草酸的清洗结果表

试验例2

天津某蓄电池厂镍污染样品，镍污染浓度为834mg/kg，采用实施例1制得的生物清洗剂、柠檬酸、edta-2na、草酸分别作为清洗剂进行清洗实验，其中，柠檬酸、edta-2na、草酸分别稀释至浓度为20％。清洗剂与土壤质量比为4：1，机械搅拌30min，搅拌速度200rpm。清洗后对样品进行离心分离，离心加速度4000g，离心时间5min。对清洗后土壤的镍含量进行测试，测试结果如下表2所示。

表2实施例1得到的生物清洗剂与柠檬酸、edta-2na、草酸的清洗结果表

试验例3

天津某蓄电池厂镍污染样品，镍污染浓度为834mg/kg，采用实施例制得的生物清洗剂、柠檬酸、edta-2na、草酸分别作为清洗剂进行清洗实验，其中，柠檬酸、edta-2na、草酸分别稀释至浓度为20％。清洗剂与土壤质量比为4：1，机械搅拌30min，搅拌速度200rpm。清洗后对样品进行离心分离，离心加速度4000g，离心时间5min。对清洗后土壤的镍含量进行测试，测试结果如下表3所示。

表3实施例1得到的生物清洗剂与柠檬酸、edta-2na、草酸的清洗结果表

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

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