超聲波技術(shù)一般用于破解有機(jī)物結(jié)構(gòu)，已經(jīng)被廣泛用來污泥的預(yù)處理，甚至利用超聲技術(shù)來預(yù)處理餐廚垃圾產(chǎn)酸和制氫。超聲波可以產(chǎn)生瞬時(shí)局部高溫、高壓 , 作用于液體時(shí)會(huì)激烈而快速變化的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。超聲已經(jīng)在其他方面有較廣泛的應(yīng)用 , 取得了很好的效果。近年來，已有一些應(yīng)用超聲波進(jìn)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(chǎn)生劇烈物理效應(yīng)對(duì)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(yùn)用到底泥樣品的重金屬形態(tài)的提取時(shí)間大大減少。He 等研究表明超聲波相比機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)化了底泥污泥沉積物中 Hg 向水相的釋放。

　　天然有機(jī)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?gòu)耐寥乐蟹蛛x出來，以達(dá)到去除重金屬的目的。有機(jī)酸作為淋洗劑淋洗重金屬污染土壤已有相關(guān)報(bào)道。Lee 等采用 0.02mol/L 的檸檬酸淋洗含 As 的河底流沙，反應(yīng) 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(jī)酸淋洗重金屬 (As、Cu、Pb、Zn) 表明 , 天然有機(jī)酸在pH7 以上與重金屬形成水性有機(jī)絡(luò)合物而增加重金屬的流動(dòng)性。其中檸檬酸、酒石酸、EDTA都是天然有機(jī)酸，是天然小分子有機(jī)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(luò)合物，使重金屬?gòu)耐寥李w粒表面解析，由不容態(tài)變?yōu)榭扇軕B(tài)，進(jìn)而為土壤淋洗修復(fù)提供有利條件。同時(shí)，有機(jī)酸具有良好的生物降解性和生物適應(yīng)性，不會(huì)造成土壤二次污染。但是，單用有機(jī)酸作為淋洗劑時(shí)，雖然無毒、易降解，但存在成本高以及修復(fù)效果有限等，限制了該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

　　為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波強(qiáng)化有機(jī)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(jī)酸與重金屬的絡(luò)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(yīng)等方面都有大幅度改進(jìn)。

　　1、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為 ：

　　一種超聲波強(qiáng)化有機(jī)酸重金屬土壤淋洗的方法，包括以下步驟 ：

　　第一步，用有機(jī)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(qiáng)化有機(jī)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(qiáng)化有機(jī)酸淋洗重金屬污染土壤的淋洗時(shí)間為 5 ～20min。

　　所述的有機(jī)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(fēng)干的聚乙烯瓶中。利用 ICP-OES(Thermo Fisher, 美國(guó) ) 測(cè)定上清液中重金屬含量，測(cè)定結(jié)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(dá)到重金屬移除率相同的目標(biāo)，超聲波強(qiáng)化有機(jī)酸淋洗比機(jī)械震蕩 ( 水浴溫度 25℃ , 振蕩強(qiáng)度 250rpm, 振蕩 24h) 的淋洗時(shí)間大大降低，明顯提高了淋洗效率。

　　2) 超聲波強(qiáng)化有機(jī)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?jiān)鼞B(tài)存在，，其次為可氧化態(tài)和可還原態(tài)。但是在超聲強(qiáng)化有機(jī)酸淋洗后，土壤中重金屬以可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)存在為主，其次為可還原態(tài)和酸溶態(tài)。

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