CN106140803A - 一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法 - Google Patents

一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106140803A
CN106140803A CN201610494958.XA CN201610494958A CN106140803A CN 106140803 A CN106140803 A CN 106140803A CN 201610494958 A CN201610494958 A CN 201610494958A CN 106140803 A CN106140803 A CN 106140803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soil
contaminated soil
heavy metal
firming agent
days
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.)
Pending
Application number
CN201610494958.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张文辉
张定兵
万亚珍
梅丹丹
谷守玉
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.)
HENAN LEEF FERTILIZER CO Ltd
Zhengzhou University
Original Assignee
HENAN LEEF FERTILIZER CO Ltd
Zhengzhou 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 HENAN LEEF FERTILIZER CO Ltd, Zhengzhou University filed Critical HENAN LEEF FERTILIZER CO Ltd
Priority to CN201610494958.XA priority Critical patent/CN106140803A/zh
Publication of CN106140803A publication Critical patent/CN106140803A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B1/00—Superphosphates, i.e. fertilisers produced by reacting rock or bone phosphates with sulfuric or phosphoric acid in such amounts and concentrations as to yield solid products directly
    • C05B1/02—Superphosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
    • C09K17/08—Aluminium compounds, e.g. aluminium hydroxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00—In situ

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法，属于重金属污染土壤修复技术领域。该方法以磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁、氯化亚铁、氧化钙为原料，通过球磨仪充分粉碎混合后即得到土壤重金属修复固化剂。本发明合成固化剂的原料价廉易得，在原位固化重金属Pb、As的同时，给土壤提供磷、氮、硫、铁等营养元素，使污染土壤修复与施肥一体化，可有效降低重金属污染土壤的修复成本，适宜于对大范围重金属污染的土壤进行修复。

Description

一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法
技术领域
本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及到的是一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法。
背景技术
土壤重金属污染是全球主要环境危害之一，并可通过农作物进入人类食物链，严重影响食品安全并危及人类健康。污染土壤的重金属主要是指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)5种生物毒性显著的元素。据初步统计，中国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2，约占总耕地面积的1/5。因此，重金属污染土壤的修复刻不容缓。
目前，重金属土壤修复技术主要包括：（1）物理修复技术,采用物理分离的手段去除土壤中重金属污染物，包括换土法、热解析技术、物理分离技术、玻璃化技术和电动修复技术等；(2) 生物修复技术,包括微生物修复技术、植物修复技术和动物修复技术。该类方法利用生命体在自然生长、发育、繁殖过程中，能够忍耐和超量积累某种重金属的特性来清除土壤中的重金属，或可通过生命体氧化、还原等作用转化重金属，减轻重金属的毒性；(3)化学修复技术,包括原位固化法和原位/异位淋洗法。原位固化法是通过向土壤中添加固化剂，将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性小的状态；原位/异位淋洗法是通过淋洗剂把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中，再把含重金属的淋洗液进一步处理；（4）联合修复技术，通过两种或者多种修复方法相结合的修复技术，目前研究较多的联合修复技术包括生物联合技术、物理化学联合技术等。
其中，化学修复技术中的原位固化法修复效果好，且修复成本较低，是目前比较常用的重金属污染土壤修复技术。常用的固化剂容易破坏土壤结构，对土壤造成二次污染，因此寻找一种价廉易得、对土壤危害小或无危害的固化剂就成为急需解决的问题。
发明内容
为找到一种价廉易得、对土壤危害小或无危害的固化剂，在固化污染土壤中重金属Pb、As的同时，改善土壤营养状况，增强土壤肥力。本发明公开了一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法，所用固化剂制备方法如下：
原料包括磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝铁、氯化亚铁、氧化钙，其中各组分的份数均为质量份数；磷酸一铵、磷酸二铵及过磷酸钙占固化剂总质量的30%～60%；聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁和氯化亚铁占固化剂总质量的37%～68%；氧化钙占固化剂总质量的1%～3%；其中磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙的质量比为1.3～1.7:0.9～1.2:0.5～2，聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁和氯化亚铁的质量比为1.5～2:0.5～1.6:0.6～1；将所有原料用球磨机充分粉碎混合后即得到固化剂。
固化剂对Pb污染土壤的修复方法为：根据国家标准GB15618-1995和Pb对土壤的污染程度，对Pb污染土壤加入固化剂，固化剂的加入量为污染土壤质量的0.5%～3%，固化剂和污染土壤充分搅拌均匀后，加入一定量的去离子水，使Pb污染土壤的含水率达到10%～42%，经过一段时间的固化修复，检测污染土壤浸出液中Pb离子的浓度，按照HJ/T300-2007标准操作，其中浸提液固比20:1（L/Kg），可达到GB5085.3-2007中规定Pb离子的浓度限值5 mg/L。
固化剂对As污染土壤的修复方法为：根据国家标准GB15618-1995和As对土壤的污染程度，对As污染土壤加入固化剂，固化剂的加入量为污染土壤质量的0.5%～3%，固化剂和污染土壤充分搅拌均匀后，加入一定量的去离子水，使As污染土壤的含水率达到10%～42%，经过一段时间的固化修复，检测污染土壤浸出液中As离子的浓度，按照HJ/T300-2007标准操作，其中浸提液固比20:1（L/Kg），可达到GB5085.3-2007中规定Pb离子的浓度限值5 mg/L。
固化剂对Pb/As混合污染土壤的修复方法为：根据国家标准GB15618-1995和Pb、As对土壤的污染程度，对Pb/As混合污染土壤加入固化剂，固化剂的加入量为污染土壤质量的0.5%～3%，固化剂和污染土壤充分搅拌均匀后，加入一定量的去离子水，使污染土壤的含水率达到10%～42%，经过一段时间的固化修复，检测污染土壤浸出液中Pb、As离子的浓度，按照HJ/T300-2007标准操作，其中浸提液固比20:1（L/Kg），可达到GB5085.3-2007中规定Pb/As离子的浓度限值5 mg/L。
本发明合成固化剂的原料价廉易得，在原位固化重金属Pb、As的同时，给土壤提供磷、氮、硫、铁等营养元素，使污染土壤修复与施肥一体化，可有效降低重金属污染土壤的修复成本，适宜于对大范围重金属污染的土壤进行修复。
具体实施方式
通过以下实例，对本发明的技术方法进行描述。但是，实例不是对本发明的限制。
实例1：
称取质量百分比为60%的磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙，三者质量比为1.5:1:1.5，1.5%的氧化钙，38.5%的聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁及氯化亚铁，三者的质量比为1.5:1:1，利用球磨仪将上述原料充分粉碎混合，得到污染土壤重金属修复固化剂。
取Pb污染土壤样品700g，磨碎，通过20目筛分后，经检测，其中污染土样中Pb的浸出浓度含量为12.17 mg/L，加入15g的固化剂，充分混合均匀，加入一定量的去离子水，使Pb污染土壤的含水率达到25%。根据HJ/T300-2007标准分别测土壤经固化7天、15天、23天、30天、40天浸出液中Pb离子的浓度，其中浸提液固比20:1（L/Kg），40天后，污染土壤的修复效果满足GB5085.3-2007中规定的浸出液Pb浓度限值5 mg/L。固化剂对Pb污染土壤的修复效果见表1。
表1 固化剂对Pb污染土壤的修复效果
污染物 污染物浸出浓度（mg/L） 7天后污染物浸出浓度（mg/L） 15天后污染浸出浓度（mg/L） 23天后污染物浸出浓度（mg/L） 30天后污染物浸出浓度（mg/L） 40天后污染物浸出浓度（mg/L） 污染物浸出毒性标准（mg/L）
铅 12.17 8.54 6.03 4.78 4.52 4.25 5
实例2 ：
称取质量百分比为30%的磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙，三者质量比为1.5:1:1.5；2%的氧化钙；68%的聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁及氯化亚铁，三者的质量比为2:1:1，利用球磨仪将上述原料充分粉碎混合，得到污染土壤重金属修复固化剂。
取800g As污染土壤样品，磨碎，通过20目筛分后，经检测，污染土样中As的的浸出浓度含量为9.35 mg/L，加入18g的固化剂充分混合后；加入一定量的去离子水，使As污染土壤的含水率达到30%。根据HJ/T300-2007标准分别测土壤经固化7天、15天、23天、30天、40天浸出液中砷的浓度，其中浸提液固比为20:1（L/Kg）。40天后的修复效果满足GB5085.3-2007中规定的浸出液As浓度限值5 mg/L，固化剂对As污染土壤的修复效果见表2。
表2 固化剂对As污染土壤的修复效果
污染物 污染物浸出浓度（mg/L） 7天后污染物浸出浓度（mg/L） 15天后污染浸出浓度（mg/L） 23天后污染物浸出浓度（mg/L） 30天后污染物浸出浓度（mg/L） 40天后污染物浸出浓度（mg/L） 危险废物浸出毒性标准（mg/L）
砷 9.35 4.52 2.46 1.32 1.02 0.98 5
实例3：
称取质量百分比为55%的磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙，三者质量比为1.5:1:2；3%的氧化钙；42%的聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁及氯化亚铁，三者的质量比为2:0.5:1，利用球磨仪将上述原料充分粉碎混合，得到污染土壤重金属修复固化剂。
取800g混合污染土壤，磨碎，通过20目筛分后，经检测，其中混合污染土壤中Pb、As的浸出浓度分别为11.56 mg/L 、6.28 mg/L，加入32g的固化剂；加入一定量的去离子水，使污染土样的含水率达到35%。根据HJ/T300-2007标准分别测土壤经固化7天、15天、23天、30天、40天浸出液中Pb、砷离子的浓度，其中浸提液固比20:1（L/Kg）。40天后的修复效果满足GB5085.3-2007中规定的浸出液Pb、As浓度限值均为5 mg/L，固化剂对Pb/As污染土壤的修复效果见表3。
表3 固化剂对Pb/As污染土壤的修复效果
污染物 污染物浸出浓度（mg/L） 7天后污染物浸出浓度（mg/L） 15天后污染浸出浓度（mg/L） 23天后污染物浸出浓度（mg/L） 30天后污染物浸出浓度（mg/L） 40天后污染物浸出浓度（mg/L） 危险废物浸出毒性标准（mg/L）
铅 11.56 8.36 6.53 5.32 4.63 4.36 5
砷 6.28 3.37 1.88 1.32 0.95 0.87 5

Claims (1)

1.一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法，其特征在于固化剂制备方法如下：
原料包括磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙、聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝铁、氯化亚铁、氧化钙，其中各组分的份数均为质量份数；磷酸一铵、磷酸二铵及过磷酸钙占固化剂总质量的30%～60%；聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁和氯化亚铁占固化剂总质量的37%～68%；氧化钙占固化剂总质量的1%～3%；其中磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙的质量比为1.3～1.7:0.9～1.2:0.5～2，聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁和氯化亚铁的质量比为1.5～2:0.5～1.6:0.6～1；将所有原料用球磨仪充分粉碎混合后即得到固化剂。
CN201610494958.XA 2016-06-30 2016-06-30 一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法 Pending CN106140803A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610494958.XA CN106140803A (zh) 2016-06-30 2016-06-30 一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610494958.XA CN106140803A (zh) 2016-06-30 2016-06-30 一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106140803A true CN106140803A (zh) 2016-11-23

Family

ID=57350450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610494958.XA Pending CN106140803A (zh) 2016-06-30 2016-06-30 一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106140803A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106831250A (zh) * 2017-02-28 2017-06-13 湖南省中科农业有限公司 一种适合重金属污染耕地使用的生物有机肥及其制备方法
CN107384419A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 成都新柯力化工科技有限公司 一种修复土壤的重金属聚集固定剂及制备方法
CN110665956A (zh) * 2019-10-15 2020-01-10 上海第二工业大学 一种重金属铅污染土壤的机械化学固化稳定化修复方法
CN113087578A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 中地宝联(北京)国土资源勘查技术开发集团有限公司 一种具土壤重金属修复功能的化肥及其制备方法
CN115382483A (zh) * 2022-10-28 2022-11-25 苏州湛清环保科技有限公司 化学镀镍废液固化方法及所用固化剂和固化剂制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103286123A (zh) * 2013-05-21 2013-09-11 江苏上田环境修复有限公司 一种用于治理重金属污染土壤的工艺
CN103881727A (zh) * 2014-03-12 2014-06-25 江苏维尔利环保科技股份有限公司 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
CN104059673A (zh) * 2014-06-25 2014-09-24 湖南新九方科技有限公司 一种用于治理重金属污染土壤的联合稳定矿化修复剂及其使用方法
CN105363773A (zh) * 2015-12-08 2016-03-02 湖南康盟环保科技有限公司 重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法
CN105598154A (zh) * 2015-12-30 2016-05-25 北京高能时代环境技术股份有限公司 修复砷污染土壤的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103286123A (zh) * 2013-05-21 2013-09-11 江苏上田环境修复有限公司 一种用于治理重金属污染土壤的工艺
CN103881727A (zh) * 2014-03-12 2014-06-25 江苏维尔利环保科技股份有限公司 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
CN104059673A (zh) * 2014-06-25 2014-09-24 湖南新九方科技有限公司 一种用于治理重金属污染土壤的联合稳定矿化修复剂及其使用方法
CN105363773A (zh) * 2015-12-08 2016-03-02 湖南康盟环保科技有限公司 重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法
CN105598154A (zh) * 2015-12-30 2016-05-25 北京高能时代环境技术股份有限公司 修复砷污染土壤的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106831250A (zh) * 2017-02-28 2017-06-13 湖南省中科农业有限公司 一种适合重金属污染耕地使用的生物有机肥及其制备方法
CN107384419A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 成都新柯力化工科技有限公司 一种修复土壤的重金属聚集固定剂及制备方法
CN110665956A (zh) * 2019-10-15 2020-01-10 上海第二工业大学 一种重金属铅污染土壤的机械化学固化稳定化修复方法
CN113087578A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 中地宝联(北京)国土资源勘查技术开发集团有限公司 一种具土壤重金属修复功能的化肥及其制备方法
CN115382483A (zh) * 2022-10-28 2022-11-25 苏州湛清环保科技有限公司 化学镀镍废液固化方法及所用固化剂和固化剂制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106140803A (zh) 一种原位修复重金属Pb、As污染土壤的方法
RoyChowdhury et al. Heavy metal pollution and remediation
Qayyum et al. A review on remediation technologies for heavy metals contaminated soil
Alaboudi et al. Phytoremediation of Pb and Cd contaminated soils by using sunflower (Helianthus annuus) plant
Kumpiene et al. In situ chemical stabilization of trace element-contaminated soil–Field demonstrations and barriers to transition from laboratory to the field–A review
Chirakkara et al. Assessing the applicability of phytoremediation of soils with mixed organic and heavy metal contaminants
Mojiri The potential of corn (Zea mays) for phytoremediation of soil contaminated with cadmium and lead
Basta et al. Evaluation of chemical immobilization treatments for reducing heavy metal transport in a smelter-contaminated soil
CN105363773B (zh) 重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法
CN107652976A (zh) 一种矿物基土壤修复剂及其制备方法
Dowarah et al. Eco-restoration of a high-sulphur coal mine overburden dumping site in northeast India: A case study
CN105713616A (zh) 一种镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用
Nyiramigisha Harmful impacts of heavy metal contamination in the soil and crops grown around dumpsites
CN104164238A (zh) 一种针对重金属污染土壤的高效固化稳定修复药剂
Huang et al. Spatial distribution of chromium in soils contaminated by chromium-containing slag
Dungan et al. Blending foundry sands with soil: Effect on dehydrogenase activity
CN110238185A (zh) 一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法
CN109382396A (zh) 一种用于处理锑污染土壤修复药剂及其使用方法
CN104492797B (zh) 一种重金属污染酸性土壤的修复方法
CN105838379A (zh) 一种尾矿重金属污染土壤的生态修复药剂
Zheng et al. Potentially toxic metals in soil and dominant plants from Tonglushan Cu–Fe deposit, central China
Arora et al. Conventional and contemporary techniques for removal of heavy metals from soil
Wang et al. Influence of thermal treatment on fixation rate and leaching behavior of heavy metals in soils from a typical e-waste processing site
CN105820821A (zh) 一种铅锌复合污染土壤固定化药剂及其制备方法
CN105602573A (zh) 一种镉、铅复合污染土壤修复剂及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161123

RJ01 Rejection of invention patent application after publication