CN102513349B - 一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法 - Google Patents

一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102513349B
CN102513349B CN201110434348.8A CN201110434348A CN102513349B CN 102513349 B CN102513349 B CN 102513349B CN 201110434348 A CN201110434348 A CN 201110434348A CN 102513349 B CN102513349 B CN 102513349B
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
cadmium
cadmium zinc
reaches
zinc
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.)
Active
Application number
CN201110434348.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102513349A (zh
Inventor
杨志辉
柴立元
王庆伟
闵小波
李倩
张淑娟
吴宝麟
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.)
HUNAN KAITIAN HEAVY METAL POLLUTION CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Central South University
Original Assignee
HUNAN KAITIAN HEAVY METAL POLLUTION CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Central South University
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 HUNAN KAITIAN HEAVY METAL POLLUTION CONTROL ENGINEERING Co Ltd, Central South University filed Critical HUNAN KAITIAN HEAVY METAL POLLUTION CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN201110434348.8A priority Critical patent/CN102513349B/zh
Publication of CN102513349A publication Critical patent/CN102513349A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102513349B publication Critical patent/CN102513349B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种镉锌污染酸性土壤化学复合固定-生物质改良耦合修复方法。将镉锌污染酸性土壤破碎并过2mm孔径筛，加入CaCO3粉末与污染土壤混合均匀后，喷洒Na2S溶液，土壤水分含量达到田间持水量的60～75wt％。水平振荡2h后静置1天，土壤中重金属镉和锌得到固定修复。然后往土壤中加入2～5％质量比的猪粪，混匀，放置1-2个月。采用本发明修复镉锌污染酸性土壤，土壤中水溶性Cd的去除率达到100％，有效态Cd的去除率达88％以上；水溶性Zn的去除率达到95％以上。土壤有机质和速效养分都达到中等肥沃程度，有利于植被的恢复。同时，该发明具有工艺简单、成本低、见效快、重金属长期稳定的优点。

Description

一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法
技术领域
本发明涉及重金属污染土壤修复领域，特别涉及镉锌复合污染的酸性土壤化学-生物质改良复合处理方法。
背景技术
镉现已被广泛应用于采矿、冶炼、电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷、塑料稳定剂、农药化肥等行业。同时，由镉产生的环境污染也随之出现，污水灌溉也导致了大面积的耕地受到镉的污染。特别是自从60年代在日本的富山县神通川流域发现“痛痛病”从而确认土壤中的镉可以通过食物链传递进入人体并对人类健康产生危害以来，有关镉污染和毒害问题便引起了全世界的高度关注。据欧共体统计，进入环境的镉中来自生产镉工业的占6％，来自使用镉为原料的占57％，其它工业来源为37％。其中，有2％进入大气，4％进入水体，94％进入土壤。可见，土壤是环境中镉的主要消纳场所，只要土壤中镉的含量稍有增加，就会使作物体内镉的含量增加，且与其它重金属相比较，镉的土壤环境容量小得多。因此，预防和治理镉污染土壤显得更为紧迫。环境中的镉不能生物降解，随着工农业生产的发展，受污染的镉含量也逐年上升。镉在生物体内的半衰期长达10年～30年，为已知的最易在体内蓄积的毒物。
土壤中镉污染的修复面临着严峻的挑战。去除土壤中镉或锌的措施主要有物理、化学、生物等几大类方法。物理修复主要是客土法，该方法适用于小面积严重污染土壤，但需对换出的土壤须进行治理。这种方法耗费大量资金、人力和物力，排出的污染土壤又很容易引起污染，而且土壤肥力会有所下降。化学修复主要包括淋洗法、提取法、固化法、电化学方法、施用改良剂法等。化学方法有可能会造成二次污染，处理后环境的改变有可能造成反弹，但其具有适用范围广、处理容量大、方法手段多、见效快、效果显著等优点，故具有较好的应用前景。生物修复法主要是种植重金属耐受植物和重金属超富集植物。污染土壤的植物修复技术由于其较低的成本和对环境友好引起了众多的关注。然而超富集植物具有生长缓慢、生物量低、生长环境特殊等特征，很难满足经济和环境的需求，并且常常受到当地气候条件以及可用植物物种的限制。微生物法处理锌的研究相对于镉较多，但都没有得到广泛的应用。
目前，针对镉或锌单一污染土壤治理研究较多，但是缺乏对镉、锌复合污染处理的研究。为了使土壤中的镉和锌同时得以固定，本发明分别对适应于镉和锌的化学固定剂进行复配，然后对镉和锌进行分步固定，解决多金属复合污染问题。并通过加入生物质，一方面强化重金属的固定效果，另一方面使土壤肥力得以改善，有利于后期土壤生态恢复，克服一般化学固定修复法对土壤性质破坏的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种重金属镉锌污染酸性土壤的化学固定-生物质改良耦合修复方法。该方法工艺简单、成本低廉、处理容量大，修复高效、快速，修复后重金属长期稳定。
本发明的具体详细技术方案包括以下步骤：
一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法，包括以下步骤：
(1)将镉锌复合污染酸性土壤风干破碎；
(2)取破碎后的土壤，加入CaCO3粉末与之混匀；
(3)取Na2S·9H2O溶液均匀喷入(2)中混匀土壤中，静置；
(4)加入有机肥，混匀，放置。
步骤(1)所述的镉锌复合污染酸性土壤风干破碎，过2mm筛。
步骤(2)中所述的复合污染酸性土壤中镉、锌离子摩尔总量与CaCO3的摩尔比为1∶1～1∶2。
步骤(3)中所述的复合污染酸性土壤中镉、锌离子摩尔总量与Na2S·9H2O的摩尔比为2∶1～4∶1。
步骤(3)中喷入硫化钠溶液后，使得供试土壤含水量为土壤田间持水量的60～75wt％。
步骤(3)中混匀土壤中喷入Na2S·9H2O溶液后，在速度为180转/分的振荡机上振荡2～3h，静置1～2d。
步骤(4)中有机肥的投加质量为土壤质量的2～5％。
步骤(4)中有机肥为干猪粪或鸡鸭粪。
步骤(4)中加入粉碎的干猪粪，混匀，放置1～2个月。
本发明向酸性土壤中直接添加两种化学固定剂与一种土壤改良剂，与现有的重金属污染土壤化学固定方法相比，本发明具有如下优点：
(1)成本低，处理量大：本发明处理1吨镉锌污染酸性土壤，只需往其中添加8.0kg CaCO3和4.8kg Na2S·9H2O，水量为205L，CaCO3和Na2S·9H2O廉价，因此采用本方法的修复成本较低。
(2)酸性土壤因淋溶作用强，钾、钠、钙、镁积存少，而铁、铝的氧化物较丰富，一般酸性较强，重金属离子生物有效性较高。而石灰性土壤，土壤呈碱性或弱碱性，含较丰富的碳酸钙，重金属离子呈相对稳定状态、生物有效性较低。因此，本发明适应于被重金属污染的酸性土壤的修复。
(3)工艺简单，易操作：本发明的应用不需要进行复杂的工艺设计，也不需要对操作人员进行专门的培训，操作简单易行。
(4)修复高效、快速：本发明对镉锌复合污染酸性土壤修复效率高，修复时间仅为1天。
(5)本发明方法修复土壤后，所产生的重金属硫化物很稳定，在一般土壤pH范围内的溶解度都大大低于其氢氧化物。
(6)本发明方法不仅使土壤重金属得以固定修复，而且使土壤理化性质得到改善。
附图说明
图1：本发明对模拟镉锌复合污染土壤中水溶性Cd处理效果；
图2：本发明对模拟镉锌复合污染土壤中水溶性Zn处理效果；
图3：本发明对模拟镉锌复合污染土壤中有效态Cd处理效果；
图4：本发明对浏阳镉锌污染土壤水溶态Cd处理效果；
图5：本发明对浏阳镉锌污染土壤水溶态Zn处理效果；
图6：本发明对浏阳镉锌污染土壤有效态Cd处理效果。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1：模拟镉锌复合污染土壤修复试验
采集湖南浏阳市镇头镇长沙湘和化工厂附近土壤，过2mm筛。称取2000g过筛后的土壤，加入0.23克的3CdSO4.8H2O和43.98克的ZnSO4.7H2O，混匀，按土壤田间持水量的60％的水分含量喷洒去离子水，混匀并风干，重新过2mm筛。称取100g上述土壤于250mL塑料瓶中，加入0.801g CaCO3与供试土壤混匀。取23.5g/L的Na2S·9H2O溶液20.5mL喷入混匀土壤中，使得土壤含水量维持在土壤田间持水量的60～75wt％左右，在速度为180转/分的振荡器上水平振荡2h，静置，1d后，测定土壤中水溶态和有效态Cd、Zn含量。然后往土壤中加入2g干猪粪，混匀，放置2个月，测定土壤有机质、速效氮、磷含量。经检测，土壤水溶态Cd的去除率为100％，水溶态Zn的去除率为99.4％；有效态Cd的去除率达97％。土壤有机质含量由1.60g/kg提高到10.51g/kg，土壤速效氮含量由47.6mg/kg提高到84.7mg/kg，速效磷含量由1.08mg/kg提高到11.31mg/kg。
实施例2：浏阳镉锌复合污染土壤修复试验
将采集到的湖南浏阳市镇头镇长沙湘和化工厂厂区内土壤，风干，磨碎，过2mm孔径筛。称取100g上述土壤于250mL塑料瓶中，加入0.801g CaCO3与供试土壤混匀。取23.5g/L的Na2S·9H2O溶液20.5mL喷入混匀土壤中，使得土壤含水量维持在土壤田间持水量的60～75wt％左右，在速度为180转/分的振荡器上水平振荡2h，静置，1d后，测定土壤中水溶态和有效态Cd、Zn含量。然后往加入2g干猪粪，混匀，放置2个月，测定土壤有机质、速效氮、磷含量。经检测，土壤水溶态Cd的去除率为100％，水溶态Zn的去除率为95.6％；土壤有效态Cd去除率达88％。土壤有机质含量由2.65g/kg提高到11.67g/kg，土壤速效氮含量由35.4mg/kg提高到79.5mg/kg，速效磷含量由1.87mg/kg提高到15.45mg/kg。
表1：实施例1和2修复前后土壤有效养分的变化
Figure BDA0000123467860000051

Claims (1)

1.一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定—生物质改良耦合修复方法，其特征在于，将采集到的湖南浏阳市镇头镇长沙湘和化工厂厂区内土壤，风干，磨碎，过2mm孔径筛；称取100g上述土壤于250mL塑料瓶中，加入0.801g CaCO3与供试土壤混匀；取23.5g/L的Na2S·9H2O溶液20.5mL喷入混匀土壤中，使得土壤含水量维持在土壤田间持水量的60～75wt%，在速度为180转/分的振荡器上水平振荡2h，静置，1d后加入2g干猪粪，混匀，放置2个月。
CN201110434348.8A 2011-12-22 2011-12-22 一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法 Active CN102513349B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110434348.8A CN102513349B (zh) 2011-12-22 2011-12-22 一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110434348.8A CN102513349B (zh) 2011-12-22 2011-12-22 一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102513349A CN102513349A (zh) 2012-06-27
CN102513349B true CN102513349B (zh) 2014-04-09

Family

ID=46284560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110434348.8A Active CN102513349B (zh) 2011-12-22 2011-12-22 一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102513349B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103551375A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 同济大学 一种用于重金属污染土壤修复的离子矿化封存剂的制备方法
CN104492797B (zh) * 2014-12-09 2016-08-24 江苏盖亚环境工程有限公司 一种重金属污染酸性土壤的修复方法
CN105583222B (zh) * 2015-12-23 2018-07-31 江苏盖亚环境科技股份有限公司 一种镉锌重金属污染土壤的修复方法
CN107573947A (zh) * 2017-09-28 2018-01-12 湖南艾布鲁环保科技有限公司 一种钠基硅土壤调理剂的制备方法及其应用
CN112845564B (zh) * 2020-12-23 2022-06-14 中山大学 一种修复酸性稻田土壤镉砷复合污染的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101602060A (zh) * 2009-07-03 2009-12-16 中南大学 一种铬渣堆场污染土壤微生物修复方法
CN102174325A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种污染土壤重金属的复合钝化剂及制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101602060A (zh) * 2009-07-03 2009-12-16 中南大学 一种铬渣堆场污染土壤微生物修复方法
CN102174325A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 中国科学院亚热带农业生态研究所 一种污染土壤重金属的复合钝化剂及制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜彩艳等.石灰配施猪粪对Cd_Pb和Zn污染土壤中重金属形态和植物有效性的影响.《武汉植物学研究》.2008,第26卷(第2期),170-174. *
王宏信等.土壤中锌镉复合污染及其植物效应研究进展.《微量元素与健康研究》.2005,第22卷(第6期),50-53. *
魏榕等.酸性矿山废水的污染与处理研究.《能源与环境》.2006,(第2期),31-33. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102513349A (zh) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Highly effective stabilization of Cd and Cu in two different soils and improvement of soil properties by multiple-modified biochar
Huang et al. Compost as a soil amendment to remediate heavy metal-contaminated agricultural soil: mechanisms, efficacy, problems, and strategies
Herrera et al. Sustainable production of microalgae in raceways: Nutrients and water management as key factors influencing environmental impacts
CN101805617B (zh) 一种设施菜田土壤重金属钝化剂及其制备方法
CN102513349B (zh) 一种镉锌复合污染酸性土壤化学固定-生物质改良耦合修复方法
CN105414164A (zh) 一种砷污染土壤的修复方法
CN101791624B (zh) 一种有机废水微电解废渣利用与处置的方法及固定土壤中砷和重金属的方法
CN105567247A (zh) 一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法
CN104178178B (zh) 一种能够钝化蔬菜地土壤铜锌铅的有机改良剂
CN101928179A (zh) 一种具有土壤修复功效的缓释肥料及土壤污染修复方法
US20200299207A1 (en) Method for ammonium-enhanced flue gas desulfurization by using red mud slurry
CN105950165A (zh) 一种铬污染土壤修复改良剂及其修复方法
CN107880891A (zh) 一种磺化腐殖酸吸附钝化修复剂
CN104874585A (zh) 一种含重金属的酸化金矿矿渣场综合治理方法
CN104226679B (zh) 一种采用微生物—植物联合修复煤制气厂污染土壤的方法
CN105154093A (zh) 一种用于治理铅污染土壤的稳定剂及其应用
CN105542792A (zh) 一种重金属污染土壤修复剂及应用
CN104479684A (zh) 一种污染土壤重金属固化剂及其固化方法
CN104479686A (zh) 一种重金属固化剂及其固化方法
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
CN104531158A (zh) 一种固化剂及其固化方法
CN104492797A (zh) 一种重金属污染酸性土壤的修复方法
CN109206266A (zh) 一种土壤污染修复剂
CN107030099B (zh) 一种同步高效修复铅镉复合污染红壤的稳定剂
CN109762567A (zh) 一种温敏凝胶型重金属固化剂、重金属污染土壤固化修复方法及固化剂回收方法

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