CN106190130A - 一种土壤重金属污染修复稳定剂及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤重金属污染修复稳定剂及其应用方法，本发明的稳定剂对重金属污染土壤进行稳定化处理后，土壤重金属离子浸出浓度低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的标准限值，且稳定剂原料成本较低，处理后的土壤重金属离子稳定性强。

Description

一种土壤重金属污染修复稳定剂及其应用方法

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤重金属污染修复稳定剂及其应用方法。

背景技术

当前，我国环境污染中土壤重金属污染已经成为较为突出的重大社会问题，对我国环境安全、农产品安全等均构成威胁。更为严重的是土壤重金属污染具有长期性和积累性等特点，进入食物链，威胁人类的生命安全。因此，现在急需对受到污染的土壤进行修复。

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，具体是指利用各种方法吸收、转移、降解和转化土壤中的污染物质，使其浓度降低或从有毒转化为低毒或无毒。目前，修复土壤污染主要有以下几种途径；一是改变土壤中重金属的存在形态，降低环境风险；二是将重金属从土壤中去除，使土壤重金属含量接近或低于土壤背景值；三是在农业生产过程中，改变作为类型和种植制度，减少重金属在农作物中的积累。基于以上三种原理，人们研究的土壤修复技术有几十甚至上百种，常用的修复技术可分为物理法、化学法、生物法三类。

其中最常用的方法是化学稳定化，该法通过向土壤中添加改良剂，经过一系列的反应，使重金属附着在改良剂表面或形成难溶性的沉淀物，降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性，减少重金属对地下水体和植物的毒害作用，从而达到修复土壤的目的，但也需考虑添加剂对土壤理化性质的影响，尽量减少对土壤的二次污染。该法可进行污染场地原位修复，经济、简便，对于目前我国大面积污染土壤的修复具有重要的实践意义。

常见的化学稳定剂主要以还原、沉淀药剂为主要稳定成分，如硫化物、石灰、螯合剂等。但在应用的过程中可能会出现如下一些难题:

1.某些稳定剂的加入导致了土壤的二次污染，如螯合剂在吸附土壤重金属离子的同时也会带走土壤中的有机质和其他植物所需的必需元素，造成土壤的浪费和破坏；

2.单一药剂往往只能修复土壤中的单种重金属离子，而土壤重金属污染一般有多种重金属污染共存，单一药剂效果难尽人意；

3.土壤是一个复杂的结构体，理化性质极其复杂，许多污染重金属离子强力吸附或螯合在土壤中，导致常见的稳定剂作用较小或不起作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低，短时间内能够获得长期高效Pb、Cd稳定效果，不会对土壤环境造成二次污染的土壤重金属污染修复稳定剂。

本发明的另一目的在于提供一种简单、高效的上述土壤重金属污染修复稳定剂的应用方法，将所述土壤重金属污染修复稳定剂应用于修复土壤重金属污染，能够短时间内获得长期高效Pb、Cd稳定效果。

本发明的目的在于提供一种土壤重金属污染修复稳定剂及其使用方法，主要用于Pb、Cd等重金属污染的土壤，该稳定剂处理后的土壤中的重金属离子由于受到先吸附后钝化的作用，而失去其活性，能长期固定在土壤中，且不易受pH影响而对土壤造成二次污染。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种土壤重金属污染修复稳定剂，该稳定剂包括以下组分：

磷酸二氢钙40～60份；

钛白粉3～5份；

氯化钠5～10份；

轻烧粉20～30份；

以上“份”均表示“质量份”。

本发明进一步包括以下优选的技术方案：

优选的方案中，所述磷酸二氢钙为45～50份。

优选的方案中，所述稳定剂加水混合后，所得悬浊液的pH值为6-8。

优选的方案中，所述钛白粉为锐钛型二氧化钛。

优选的方案中，所述重金属为Pb、Cd中的一种或两种。

优选的方案中，上述修复稳定剂的应用方法，将所述稳定剂应用于修复土壤重金属污染。

优选的方案中，将稳定剂与水混合，其中稳定剂与水的质量比为1：25～40，混合后再与重金属污染土壤充分混合，搅拌。

优选的方案中，所述稳定剂与重金属污染土壤的质量比为1：50～100。

优选的方案中，所述稳定剂与重金属污染土壤混合后修复5-10天。

优选的方案中，所述修复过程于常温常压下进行。

本发明的优势：

本发明提供了一种能在短时间内获得高效Pb、Cd稳定效果的土壤重金属污染修复稳定剂及其应用方法。现有技术中虽然公开了大量修复重金属污染土壤的稳定剂，也能获得一定的修复效果，但是存在修复时间长、修复效果不佳、容易受pH影响，稳定率低、或者无法修复多种重金属的问题。本发明的发明人针对上述现状，通过大量的实验研究，通过不断的实验验证，最终获得了本发明的稳定剂，并将该稳定剂应用于修复重金属污染土壤，在短时间内获得了长期高效稳定Pb、Cd效果。

本发明获得了同时高效稳定Pb、Cd的效果，在具体实验过程中，其固定率分别都在89％以上，甚至高达99.2％。且在处理时间为7天的情况下，就获得了上述高效处理效果。且经过本发明处理后的Pb、Cd稳定效果好，在具体应用时，发现一年后，土壤中的Pb、Cd均未发生明显变化。

发明人通过大量的实验研究，通过严格筛选稳定剂的各个组成成分，并通过严格控制各个组分的含量，获得了意料之外的非常高效的同时稳定Pb、Cd效果。

且本发明所使用的原料廉价易得，对人和环境的有害性低，对土壤不易造成二次污染。通过本发明稳定化后的土壤的重金属离子浸出液浓度低于相关国家标准所要求的限值。本发明的应用方法简单易行，不需要大量的人力和能源消耗。本发明生成的稳定物能在较长的时间内稳定Pb、Cd，不易给土壤带来二次污染。

本发明中的稳定剂中，各个组分起到了协同增效的良好效果，不仅大大缩短了稳定Pb、Cd所需时间，还获得了意料之外的长期高效稳定Pb、Cd效果。

附图说明

图1为使用实施例2所述稳定剂修复后土壤的Pb、Cd浓度变化图，从图中可以看出，实施例2所述稳定剂具有非常好的稳定效果，在一年后，土壤中的Pb、Cd均未发生明显变化。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，但本发明并不限于下述实施例。

对照实施例

本实验污染土壤选取的来自湖南某市的重金属污染土壤样品，经前期处理后进行5组实验。稳定剂与土壤质量比按1：100计算，按照稳定剂与水的质量比为1：30配制后加入该土壤中，均匀搅拌，养护七天，取样，依据《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)进行浸出实验，上机对浸出液进行测定，其结果如下：

上面的数据结果表明：该复配药剂处理过的土壤重金属离子浓度达到了《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的要求，而其他的单一或几种药剂的加入不能使该土壤达标。

实施例1

选取某地的Pb、Cd污染土壤作为本次实施的样品，该土壤样品经硫酸硝酸法浸出后的Pb、Cd的浓度分别为30.18mg/L、4.77mg/L。

按照以下质量百分比配制：磷酸二氢钙45％，钛白粉5％，氯化钠8％，轻烧粉22％。

将该稳定剂和水按1：30的质量比混合，搅拌，配成悬浊液，稳定剂与土壤样品按照质量比1：100加入，搅拌均匀，反应7天后对稳定土壤进行浸出检测。浸出毒性浓度见下表。

实施例2

选取某地的Pb、Cd污染土壤作为本次实施的样品，该土壤样品经硫酸硝酸法浸出后的Pb、Cd的浓度分别为118.23mg/L、3.84mg/L。

按照以下质量百分比配制：磷酸二氢钙50％，钛白粉5％，氯化钠10％，轻烧粉20％。

将该稳定剂和水按1：35的质量比混合，搅拌，配成悬浊液，稳定剂与土壤样品按照质量比1：80加入，搅拌均匀，反应7天后对稳定土壤进行浸出检测。浸出毒性浓度见下表。

实施例3

选取某地的Pb、Cd污染土壤作为本次实施的样品，该土壤样品经硫酸硝酸法浸出后的Pb、Cd的浓度分别为22.18mg/L、6.46mg/L。

按照以下质量百分比配制：磷酸二氢钙48％，钛白粉4％，氯化钠8％，轻烧粉25％。

将该稳定剂和水按1：35的质量比混合，搅拌，配成悬浊液，稳定剂与土壤样品按照质量比1：80加入，搅拌均匀，反应7天后对稳定土壤进行浸出检测。浸出毒性浓度见下表。

Claims (10)

1.一种土壤重金属污染修复稳定剂，其特征在于，该稳定剂包括以下组分：

磷酸二氢钙 40～60份；

钛白粉 3～5份；

氯化钠 5～10份；

轻烧粉 20～30份；

以上“份”均表示“质量份”。

2.根据权利1所述的土壤重金属污染修复稳定剂，其特征在于，所述磷酸二氢钙为45～50份。

3.根据权利1所述的土壤重金属污染修复稳定剂，其特征在于，所述稳定剂加水混合后，所得悬浊液的pH值为6-8。

4.根据权利1所述的土壤重金属污染修复稳定剂，其特征在于，所述钛白粉为锐钛型二氧化钛。

5.根据权利1-4任一项所述的土壤重金属污染修复稳定剂，其特征在于，所述重金属为Pb、Cd中的一种或两种。

6.权利要求1-5任一项所述修复稳定剂的应用方法，其特征在于，将所述稳定剂应用于修复土壤重金属污染。

7.根据权利要求6所述的应用方法，其特征在于，将稳定剂与水混合，其中稳定剂与水的质量比为1：25～40，混合后再与重金属污染土壤充分混合，搅拌。

8.根据权利要求6或7所述的应用方法，其特征在于，所述稳定剂与重金属污染土壤的质量比为1：50～100。

9.根据权利要求6或7所述的应用方法，其特征在于，其特征在于，所述稳定剂与重金属污染土壤混合后修复5-10天。

10.根据权利要求6或7所述的应用方法，其特征在于，所述修复过程于常温常压下进行。