CN102294351A - 一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法 - Google Patents

一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102294351A
CN102294351A CN 201110139632 CN201110139632A CN102294351A CN 102294351 A CN102294351 A CN 102294351A CN 201110139632 CN201110139632 CN 201110139632 CN 201110139632 A CN201110139632 A CN 201110139632A CN 102294351 A CN102294351 A CN 102294351A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
salt
cadmium
fred salt
fred
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201110139632
Other languages
English (en)
Other versions
CN102294351B (zh
Inventor
章兴华
周丽芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN 201110139632 priority Critical patent/CN102294351B/zh
Publication of CN102294351A publication Critical patent/CN102294351A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102294351B publication Critical patent/CN102294351B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法，本发明以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤的修复剂，并且当受污染土壤中镉的含量小于或等于200mg/kg时，取弗雷德盐按盐/土质量比（干基）1:500～1:60的比例加入受重金属镉污染的土壤中，然后对加有弗雷德盐的土壤进行搅拌，使土壤与弗雷德盐混合均匀，这样即可使土壤的pH值接近或等于中性，使土壤中的有效态镉（镉的生物有效性）的含量同未加弗雷德盐前比下降80%以上。本发明不仅具有操作简便、成本低廉、使用效果好的优点，而且还具有容易大规模推广使用、不会对土壤造成二次污染等优点。

Description

一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法
技术领域
本发明涉及一种以弗雷德盐（Friedel’s salt）作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法，属于重金属污染土壤的化学固化(Immobilization)修复技术领域。
背景技术
目前，修复污染的土壤，维持可持续的土地利用已成为当今世界研究的热点之一。重金属污染土壤的修复方法一般可归纳为化学、生物学、农业工程学和物理化学处理等4类方法。物理化学修复技术和植物修复技术前者主要包括化学固化、土壤淋洗和动电修复；后者主要包括植物稳定、植物挥发和植物提取这些修复方法和技术。这些方法都存在其应用的局限性和复杂性, 如植物修复过程中,植物的筛选、目标植物的生物量和修复时间成为限制其发展的关键，而农业工程的深耕和客土可能破坏土壤的自然性状，同时还可能影响地下水的安全。因此，现有的对受重金属污染的土壤的修复方法还是不够理想。
发明内容
本发明的目的是：一种操作简便、成本较低、使用效果较好的以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法,以克服现有技术的不足。
本发明的是这样实现的：本发明的一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法是，以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤的修复剂，并且当受污染土壤中镉的含量小于或等于200mg/kg时，取弗雷德盐按盐/土质量比（干基）1:500～1:60的比例加入到受重金属镉污染的土壤中，然后对加有弗雷德盐的土壤进行搅拌，使土壤与弗雷德盐混合均匀，这样即可使土壤的pH值接近或等于中性，使土壤中的有效态镉（镉的生物有效性）的含量与未加弗雷德盐前相比下降80%以上。
上述弗雷德盐为微/纳结构的弗雷德盐。
在使土壤与弗雷德盐混合均匀后，保持土壤的水分大于30%进行陈化。
由于采用了上述技术方案，本发明以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤的修复剂。本发明的发明人发现，通过对酸性土壤加入弗雷德盐后其pH值可由酸性调节至微碱性或近中性。由于弗雷德盐的层状双羟合体粘土矿物的结构特征，它对强碱或强酸都具有缓冲性，因而对酸性土壤pH值调节至近中性的保持时间高于石灰类物质。此外，六角形片状弗雷德盐结晶（如图1所示）在土壤修复过程中经历了溶解-再结晶，转化成稳定性更高的六方柱形方解石产物（如图2所示）和无定形氢氧化铝。土壤中可溶性重金属镉离子分别以同晶取代进入方解石晶体、吸附于方解石表面或共沉淀进入到无定形氢氧化铝胶体中。
本发明的发明人通过对土壤重金属赋存形态的深入研究发现，重金属的毒性与其在土壤中存在的各种形态密切相关。植物吸收重金属的量取决于土壤中有效态重金属含量,而不是土壤中重金属的全量。基于此，添加固定剂以降低土壤中重金属镉生物有效性,减少植物吸收，从而达到修复重金属镉污染土壤的目的。
弗雷德盐的组成为3CaO.Al2O3. CaCl2.10H2O的层状双羟合氯化物，它具有天然滑石类矿物结构、本身带有碱性，属于阴离子型粘土矿物。正是弗雷德盐的这种结构特征使其在pH 4～12范围内稳定。在较低pH值环境下，弗雷德盐“骨架”中Ca(OH)2部分溶解以抵抗酸性；在强碱性环境下，弗雷德盐“骨架”中Al(OH)3部分溶解以抵抗碱性。通过实验表明，与石灰类碱性物质不同，弗雷德盐施用于酸性土壤后可在更长一段时间内保持土壤处于近中性或微碱性。通过实验还表明，从晶体化学因素及置换的能量角度考虑，Cd-Ca之间无论是六配位或七配位都可以形成完全的类质同象。弗雷德盐对Pb2+，Zn2+，Cd2+几种离子的吸附容量及吸附选择性有明显差异，它对镉的吸附容量最大，吸附选择性最高。弗雷德盐在与土壤溶液反应过程中还会发生溶解-再结晶：
3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O+3CO3 2-→3CaCO3↓+2Al(OH)3(am)↓+Ca2++2Cl-    
反应生成的大量无定形氢氧化铝表面积很大，既有助于对镉的吸附，它们同时还是造土元素。因此，微纳结构的弗雷德盐兼具石灰和粘土矿物两类物质的优点，除可提高酸性土壤的pH外，它还对Cd2+离子有选择性吸附（专性吸附），并可提供Ca2+离子参与Cd2+离子对植物根部吸附位的竞争。弗雷德盐在土壤中分解后形成的碳酸钙与氢氧化铝是土壤中的天然成分，因此不会象其它有机修复剂残留物那样对土壤造成二次污染。弗雷德盐是一种可以工业化生产、环境友好、价格低廉的土壤重金属离子吸附剂。
因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有操作简便、成本低廉、使用效果好的优点，而且还具有容易大规模推广使用、不会对土壤造成二次污染等优点。
附图说明
图1是本发明所使用的六角形片状弗雷德盐结晶体结构图片；
图2是本发明所用的弗雷德盐在土壤修复过程中转化成稳定性更高的六方柱形方解石产物的结构图片。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤的修复剂，并且当受污染土壤中镉的含量小于或等于200mg/kg时，取弗雷德盐并按盐/土质量比（干基）1:500～1:60的比例加入受重金属镉污染的土壤中，所用弗雷德盐最好为微/纳结构的弗雷德盐；然后对加有弗雷德盐的土壤进行搅拌，使土壤与弗雷德盐混合均匀，这样即可使土壤的pH值接近或等于中性，使土壤中的有效态镉（镉的生物有效性）的含量同未加弗雷德盐前比下降80%以上。为了达到更好的效果，在使土壤与弗雷德盐混合均匀后，应保持土壤的水分大于30%进行陈化。
实施列2：取含全镉6.16mg kg-1和含全镉14.12 mg kg-1的酸性黄壤均以盐/土比为 1：200的比例与微/纳结构的弗雷德盐相混合，经搅拌混合均匀后，保持土壤水分大于30 %陈化，即可在较长时间保持土壤的pH值近中性，使土壤中有效态镉的含量同比下降80%以上。
上述所用的弗雷德盐可直接采用市场上出售的微/纳结构的弗雷德盐产品。
下面表1、表2分别是采用本发明进行实验使用时所得的使用效果数据。
表1：弗雷德盐对土壤pH值调整的影响变化
1.  土 壤 2.     原土pH值 3.     1天pH值 4.     7天pH值 5.     15天pH值 6.  备   注
7.  新厂村萝卜地 8.  5.94 9.  6.76 10.           6.31 11.  6.81 12.  全镉6.16mg kg-1
13.           新厂村菜地 14.           5.66 15.           7.82 16.           6.67 17.  7.27 18.  全镉14.12 mg kg-1
表1：弗雷德盐对土壤有效态镉值调整的影响变化
19.           土 壤 20.               原土有效态镉mg kg-1 21.               1天有效态镉mg kg-1 22.               7天有效态镉mg kg-1 23.               15天有效态镉mg kg-1 24.           备   注
25.           新厂村萝卜地 26.           1.502 27.           0.410 28.           0.177 29.               0.12 30.               全镉6.16mg kg-1
31.           有效态镉含量同比下降% 32.           / 33.           72.7 34.           88.2 35.               92.01 36.                
37.           新厂村菜地 38.           2.125 39.           0.8303 40.           0.3503 41.               0.19 42.               全镉14.12 mg kg-1
43.               有效态镉含量同比下降% 44.           / 45.           60.93 46.           83.53 47.               91.05 48.                

Claims (3)

1.一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法，其特征是：以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤的修复剂，并且当受污染土壤中镉的含量小于或等于200mg/kg时，取弗雷德盐按盐/土质量比（干基）1:500～1:60的比例加入到受重金属镉污染的土壤中，然后对加有弗雷德盐的土壤进行搅拌，使土壤与弗雷德盐混合均匀，这样即可使土壤的pH值接近或等于中性，使土壤中的有效态镉（镉的生物有效性）的含量与未加弗雷德盐前相比下降80%以上。
2.根据权利要求1所述的以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法，其特征是：所述弗雷德盐为微/纳结构的弗雷德盐。
3.根据权利要求1所述的以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法，其特征是：在使土壤与弗雷德盐混合均匀后，保持土壤的水分大于30%进行陈化。
CN 201110139632 2011-05-27 2011-05-27 一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法 Expired - Fee Related CN102294351B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110139632 CN102294351B (zh) 2011-05-27 2011-05-27 一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110139632 CN102294351B (zh) 2011-05-27 2011-05-27 一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102294351A true CN102294351A (zh) 2011-12-28
CN102294351B CN102294351B (zh) 2012-12-26

Family

ID=45355166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110139632 Expired - Fee Related CN102294351B (zh) 2011-05-27 2011-05-27 一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102294351B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103265129A (zh) * 2013-04-26 2013-08-28 章兴华 一种用弗雷德盐去除水体中重金属锑的方法
CN104998599A (zh) * 2015-07-02 2015-10-28 广西平果锋华科技有限公司 用弗雷德盐改性赤泥作为重金属絮凝-吸附剂的生产方法
CN105682813A (zh) * 2013-10-28 2016-06-15 吉野石膏株式会社 特定有害物质的不溶化材料及使用其的特定有害物质的不溶化方法
CN114393024A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 生态环境部南京环境科学研究所 一种利用氯铝酸钙稳定污染土壤中砷、镉、锌的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11244815A (ja) * 1998-03-03 1999-09-14 Taiheiyo Cement Corp 汚染金属固定安定化材とその処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11244815A (ja) * 1998-03-03 1999-09-14 Taiheiyo Cement Corp 汚染金属固定安定化材とその処理方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Journal of Hazardous Materials》 20060228 Guangren Qian etc. Utilization of MSWI fly ash for stabilization/solidification of industrial waste sludge 第274-281页 1-3 第129卷, 第1-3期 *
《Journal of Hazardous Matterials》 20091030 Yingchun Dai etc. Effective removal and fixation of Cr(VI) from aqueous solution with Friedel's salt 第1086-1092页 1-3 第170卷, 第2-3期 *
《Journal of Solid State Chemistry》 19940331 S.Auer and H.Pollmann Synthesis and Characterization of Lamellar Cadmium Aluminum Hydroxide Salts with SO42-,CO32-,Cl-,and NO3- 第187-196页 1-3 第109卷, 第1期 *
《河北农业科学》 20100315 张兴梅 等 土壤镉污染现状及修复研究进展 第79-81页 1-3 , 第3期 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103265129A (zh) * 2013-04-26 2013-08-28 章兴华 一种用弗雷德盐去除水体中重金属锑的方法
CN103265129B (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 章兴华 一种用弗雷德盐去除水体中重金属锑的方法
CN105682813A (zh) * 2013-10-28 2016-06-15 吉野石膏株式会社 特定有害物质的不溶化材料及使用其的特定有害物质的不溶化方法
CN105682813B (zh) * 2013-10-28 2020-05-05 吉野石膏株式会社 特定有害物质的不溶化材料及使用该材料的不溶化方法
CN104998599A (zh) * 2015-07-02 2015-10-28 广西平果锋华科技有限公司 用弗雷德盐改性赤泥作为重金属絮凝-吸附剂的生产方法
CN104998599B (zh) * 2015-07-02 2017-05-17 广西平果锋华科技有限公司 用弗雷德盐改性赤泥作为重金属絮凝‑吸附剂的生产方法
CN114393024A (zh) * 2022-01-19 2022-04-26 生态环境部南京环境科学研究所 一种利用氯铝酸钙稳定污染土壤中砷、镉、锌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102294351B (zh) 2012-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vijayaraghavan et al. Can green roof act as a sink for contaminants? A methodological study to evaluate runoff quality from green roofs
CN103881727B (zh) 修复重金属和有毒有机物复合污染土壤的稳定固化剂及其使用方法
Wen et al. Effect of simulated acid rain on soil acidification and rare earth elements leaching loss in soils of rare earth mining area in southern Jiangxi Province of China
Yan et al. Utilization of phosphorus loaded alkaline residue to immobilize lead in a shooting range soil
CN102626607A (zh) 剩余活性污泥吸附剂的制备方法及其应用
CN103143557A (zh) 一种用于稻田土壤的铅镉复合改良剂及其制备和应用方法
CN103788959A (zh) 一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法
CN104194795A (zh) 新型原位钝化改良剂及其制备方法
CN104874585A (zh) 一种含重金属的酸化金矿矿渣场综合治理方法
CN102294351B (zh) 一种以弗雷德盐作为受重金属镉污染土壤修复剂的方法
CN105414163A (zh) 一种修复镉污染土壤的方法
CN103286124B (zh) 一种三价砷污染土壤的光化学氧化修复方法
Cui et al. Effects of hydroxyapatite on leaching of cadmium and phosphorus and their availability under simulated acid rain
CN103302092A (zh) 土壤重金属Cr、Cu、Pb、Zn污染快速钝化修复工艺
CN105344706A (zh) 用于铅污染土壤修复的固化剂及修复方法
CN109652079A (zh) 一种用于汞污染原位土壤修复的粉煤灰改性方法及应用
CN102757792A (zh) 一种生活污泥制成的复合生态固沙剂及其制备方法与应用
CN110238185A (zh) 一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法
Guo et al. Increasing phosphate sorption on barium slag by adding phosphogypsum for non-hazardous treatment
Li et al. Improvement effects of different environmental materials on coastal saline-alkali soil in Yellow River Delta
CN108929693A (zh) 一种土壤重金属复合钝化剂及其使用方法
CN105985784A (zh) 一种提高土壤离子交换能力的重金属修复剂
CN105057338A (zh) 一种钢铁厂烧结烟气湿法脱硫石膏改良盐碱土壤的方法
KR20190048515A (ko) 광산배수 슬러지를 포함하는 비소 제거용 흡착제, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 비소 제거 방법
CN104001715B (zh) 一种原位固化-移除土壤重金属的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121226

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee