一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法与流程

本发明涉及一种修复污染土壤的方法，尤其涉及一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，属于环保。

背景技术：

1、军事和民用核活动造成了一定的放射性核素土壤污染，如土壤铀和镭污染。铀和镭进入土壤后，常与土壤强力结合，可迁移性很低，土壤修复难度较大，这些核素由于其长寿命而造成长期环境影响，从而限制了退役后土地的开发利用。通常情况下，将污染土壤作为低放固体废物放置在低放废物处置库中加以处置，这种处置不仅处置费用高，而且处置容量有限，占用大量的处置库资源，不利于废物最小化。

2、针对土壤污染的现状，人们已经开发了多种修复技术。其中常见的有微生物修复、植物修复和化学淋洗修复等，但是这几种方法存在一定的适用范围，例如，微生物修复法中微生物在土壤中的移动性差，易受污染物的毒性效应抑制，并且微生物/酶制剂会带来次生污染；植物修复法中超积累植物对污染物的吸收和积累极为缓慢，修复往往需要几个生长季节；淋洗法对土壤要求较高，土壤必须有较高的渗透能力，并且淋洗剂土壤截留会产生大量的液体废物，带来二次污染。近年来发展的电动力学修复弥补了这些方法的不足，是一种绿色修复技术。污染土壤电动力学修复技术具有简便、快捷、能耗低的特点，尤其是可处理其他方法所不能处理的低渗透性土壤，且不必向土壤中加入环境不友好的物质；其次，水流控制程度高，不像淋洗那样不易受控；第三，可去除的污染物种类多，如重金属、放射性核素、有机化合物。因此，土壤电动力学修复被认为是一种对污染土壤治理非常具有潜力的绿色原位修复技术，受到了国内外研究学者的广泛关注。

3、然而，针对铀和镭污染土壤，如何高效修复却未有报道。因此，急需开发一种针对铀和镭污染土壤的修复方法以提高修复效率，使土壤中的铀和镭达到环境可接受水平。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是在于提供一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法。该方法简单高效，能够使污染土壤中铀和镭的去除率均达到80％以上。

2、为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，该方法是将铀和镭污染土壤先进行淋洗，再进行电动力学修复。

3、放射性核素在土壤中存在状态主要有三种，即游离型、离子交换型和固定型。游离型的放射性核素以游离状态溶解在土壤溶液中，它们不易被土壤吸附，或者吸附不牢固，这是土壤放射性核素最活跃的部分；离子交换型的核素通常是一些带电荷的阳离子，它们能较牢固的吸附在带负电荷的土壤胶体表面；固定型核素指牢固的吸附在黏土矿物表面的带高电荷的离子，它们在土壤中非常稳定。

4、本发明先通过淋洗将污染土壤中游离的铀和镭以及吸附在土壤胶体表面的铀和镭基本去除；再通过电动力学修复，施加直流电场使其在土壤中产生强的ph/eh梯度，通过电迁移，电泳等作用深度去除土壤中铀和镭。

5、作为一个优选的方案，所述淋洗过程中的淋洗剂包括柠檬酸、草酸、盐酸中至少一种。

6、作为一个优选的方案，所述淋洗剂的摩尔浓度为0.25～1mol/l。

7、作为一个优选的方案，所述淋洗剂与铀和镭污染土壤的液固质量比为6～3:1，淋洗速度为0.1～1ml/min。

8、作为一个优选的方案，所述淋洗的温度为室温，淋洗的时间为24h～48h。

9、作为一个优选的方案，所述电动力学修复过程中的电解质溶液包括柠檬酸、草酸、盐酸中至少一种。

10、作为一个优选的方案，所述电解质溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/l。

11、作为一个优选的方案，所述电动力学修复过程中控制铀和镭污染土壤的ph为1～5。

12、作为一个优选的方案，所述电动力学修复过程中的工作电压控制为10～20v，工作电流控制为5～200ma。

13、作为一个优选的方案，所述电动力学修复的时间为120～200h。

14、作为一个优选的方案，所述电动力学修复过程中的电能采用室内220v交流电或者太阳能发电设备。

15、相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

16、(1)对铀和镭污染土壤的修复力强，通过淋洗和电动力学联合修复，使得土壤中铀和镭的去除率分别可以达到81％和86％，均低于1bq/l，使土壤中的铀和镭达到环境可接受水平，为其他放射性核素污染的土壤修复提供借鉴，提高土地利用价值，保护环境和人体健康；

17、(2)方法简单，修复效果好，能耗低，成本低廉，适合推广应用。

技术特征：

1.一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：将铀和镭污染土壤先进行淋洗，再进行电动力学修复。

2.根据权利要求1所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述淋洗过程中的淋洗剂包括柠檬酸、草酸、盐酸中至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述淋洗剂的摩尔浓度为0.25～1mol/l。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述淋洗剂与铀和镭污染土壤的液固质量比为6～3:1，淋洗速度为0.1～1ml/min。

5.根据权利要求1所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述淋洗的温度为室温，淋洗的时间为24～48h。

6.根据权利要求1所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述电动力学修复过程中的电解质溶液包括柠檬酸、草酸、盐酸中至少一种。

7.根据权利要求6所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述电解质溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/l。

8.根据权利要求1、6或7所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述电动力学修复过程中控制铀和镭污染土壤的ph为1～5。

9.根据权利要求1所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述电动力学修复过程中的工作电压控制为10～20v，工作电流控制为5～200ma。

10.根据权利要求1或9所述的一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法，其特征在于：所述电动力学修复的时间为120～200h。

技术总结本发明公开了一种基于淋洗和电动力学联合修复铀和镭污染土壤的方法。该方法是将铀和镭污染土壤先进行淋洗，再进行电动力学修复。本发明通过淋洗和电动力学联合修复，能够使污染土壤中铀和镭的去除率分别可以达到81％和86％，均低于1Bq/L，使土壤中的铀和镭达到环境可接受水平。该方法简单，易操作，修复效果好，成本低廉，适合推广应用。技术研发人员：白云龙,徐乐昌,张辉,魏鑫,刘龙成受保护的技术使用者：核工业北京化工冶金研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/12