CN109226233A

CN109226233A - 高修复目标重金属污染土壤治理方法

Info

Publication number: CN109226233A
Application number: CN201810893038.4A
Authority: CN
Inventors: 杨崎峰; 周永信; 廖长君; 张涛; 彭德伟; 唐奥佳; 蒋林伶; 梁银春; 高坤
Original assignee: Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-01-18

Abstract

本发明公开了一种高修复目标重金属污染土壤治理方法，该方法包括如下操作步骤：1)将污染土壤经自然风干、去除杂物及破碎处理；2)然后在污染土壤中加入由氧化钙、氯化镁、氯化铝和硫化钠组成的复合稳定剂；3)再加入适量的水，搅拌均匀，保持土壤的含水量在30～40％，养护3～5天，从而达到修复重金属污染土壤的目的。本发明采用的复合稳定剂原料价廉易得，无二次污染，操作方便，对重金属污染土壤修复后，按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557—2010)浸出能达到《地下水质量标准》(GB/T14848—9)III类，有利于土壤后续利用。

Description

高修复目标重金属污染土壤治理方法

技术领域

本发明属于污染土壤治理与修复技术领域，具体涉及高修复目标重金属污染土壤治理方法。

背景技术

在我国工业化和城市化进程中，遗留的重金属汚染土壤数目众多，如湖南、广西、贵州和江西等地区。近些年来，国内累积性重金属污染事件频繁发生，给当地的人民健康、生态环境和社会安全造成极大的危害。所以，重金属污染的治理刻不容缓。

目前，重金属污染土壤的修复方法主要有两种途径：一种是改变重金属在土壤中的存在形态，使其由活化态转化为稳定态，以此降低在环境中的迁移和生物可利用性，减弱其对动植物的危害；另一种是将重金属从土壤中去除，使其在土壤中的残留浓度达到背景值。

国内外己发展起来的重金属污染土壤修复技术很多，按照其修复方式有：(1)物理修复，主要包括客土、换土和翻土修复、电动修复、热脱附修复等措施；(2)化学修复，主要包括原位/异位化学淋洗技术、土壤性能改良技术、固化/稳定化技术等，(3)生物修复，主要包括植物修复、动物修复、微生物修复等三种措施。固化/稳定化技术是向土壤中添加稳定剂，通过吸附、沉淀、共沉淀、氧化还原、离子交换和络合等作用降低重金属在土壤中的迁移能力、浸出毒性以及生物有效性，从而将重金属固定或捕获降低其危害的技术。经过几十年的发展，固化/稳定化技术成为较成熟且经济有效的技术，其具备成本适中、周期短、易操作、可修复多种重金属污染且效果好等优点，已成为目前国际上实例应用处理重金属污染土壤的最佳方法之一。固化/稳定化技术是由固化和稳定化两部分组成，固化只是机械地将污染物封闭在一个完整结构的固态产物中，隔绝污染物与外界环境的联系控制其迁移，目前市场上通用的固化剂有石灰、沥青、硅酸盐水泥等。稳定化是添加稳定剂改变土壤理化性质，通过化学吸附、沉淀和络合作用降低污染物的迁移能力和生物有效性。目前常用的稳定剂有石灰、磷酸盐和铁基类等。

而传统重金属污染土壤治理方法中，稳定化剂较单一，很难同时修复砷、镉、锌、铅、铬、铜、镍、锑和汞等复合重金属污染土壤，且修复目标很少达到《地下水质量标准》(GB/T14848—9)III类要求，不利于土壤后续的利用。发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高修复目标的重金属污染土壤治理方法，该方法采用价廉易得、无二次污染的复合稳定剂处理修复污染土壤，成本低，便于操作，而且能实现快速高效的修复效果。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明高修复目标的重金属污染土壤治理方法，包括如下操作步骤：

1)将污染土壤经自然风干、去除杂物及破碎处理；

2)然后在污染土壤中加入由氧化钙、氯化镁、氯化铝和硫化钠组成的复合稳定剂；

3)再加入适量的水，搅拌均匀，保持土壤的含水量在30～40％，养护3～5天，从而达到修复重金属污染土壤的目的。

进一步地，步骤1)中，所述破碎处理要求过5mm目筛。

进一步地，步骤1)中，所述氧化钙、氯化镁、氯化铝和硫化钠的添加量分别为污染土壤质量的1～2％、1.3～4.2％、0.55～0.65％和0.5％。

进一步地，步骤1)中，所述的污染土壤中含重金属为砷、镉、锌、铅、铬、铜、镍、锑和汞中的一种或两种以上。

进一步地，所述氯化镁为六水合氯化镁；所述氯化铝为六水合氯化铝。

本发明高修复目标重金属污染土壤治理方法，利用常见的氯化镁、氯化铝、氧化钙和硫化钠为原料，组成复合稳定剂，不仅操作方便，原料价廉易得，无二次污染，且对重金属污染土壤修复后，按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557—2010)浸出能达到《地下水质量标准》(GB/T14848—9)III类，有利于土壤后续利用。

附图说明

图1是本发明高修复目标重金属污染土壤治理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

供试土壤是某砒霜厂的样品，经自然风干，挑除其中石块、植物残体等杂物，破碎过5mm目筛，混匀，缩分后装入自封袋，密封备用。称取处理好的样品干基量为500g放入烧杯中，加入氧化钙(添加量为样品质量的1.0％)，搅拌均匀，再加入六水合氯化镁(添加量为样品质量的4.17％)、六水合氯化铝(添加量为样品质量的1.65％)和硫化钠(添加量为样品质量的0.5％)，搅拌均匀，再加入适量的水，搅拌均匀，保持含水量在40％，养护5d；修复前土样为对照组不加药剂，按同样方法操作。取样进行《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557—2010)浸出实验，结果见表1。

表1修复前后重金属污染土壤浸出实验结果

	As	Cd	pH值(无量纲)
				修复前土样浸出浓度(mg/L)	2.397	0.052	7.73
修复后土样浸出浓度(mg/L)	0.032	0.006	7.45
				标准限值(mg/L)	0.05	0.01	6.5～8.5
修复效率(％)	98.66	88.46	——

注：标准限值重金属浓度参照《地下水质量标准》(GB/T14848—9)III类

实施例2：

供试土壤是选矿厂尾矿库的样品，样品经自然风干，挑除其中石块、植物残体等杂物，破碎过5mm目筛，混匀，缩分后装入自封袋，密封备用。称取处理好的样品干基量为500g放入烧杯中，加入氧化钙(添加量为样品质量的1.25％)，搅拌均匀，再加入六水合氯化镁(添加量为样品质量的1.39％)、六水合氯化铝(添加量为样品质量的0.55％)和硫化钠(添加量为样品质量的0.5％)，搅拌均匀，再加入适量的水，搅拌均匀，保持含水量在30％，养护3d；修复前土样为对照组不加药剂，按同样方法操作。取样进行《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557—2010)浸出实验，结果见表2。

表2修复前后重金属污染土壤浸出实验结果

	As	Zn	Cu	Hg	pH值(无量纲)
						修复前土样(mg/L)	0.115	1.851	0.228	0.0017	3.57
修复后土样(mg/L)	0.041	0.083	0.015	0.0002	6.72
						标准限值(mg/L)	0.05	1.0	1.0	0.001	6.5～8.5
修复效率(％)	64.35	95.52	93.42	88.24	——

实施例3：

供试土壤是某冶炼厂的样品，经自然风干，挑除其中石块、植物残体等杂物，破碎过5mm目筛，混匀，缩分后装入自封袋，密封备用。称取处理好的样品干基量为500g放入烧杯中，加入氧化钙(添加量为样品质量的2.00％)，搅拌均匀，再加入六水合氯化镁(添加量为样品质量的1.39％)、六水合氯化铝(添加量为样品质量的0.55％)和硫化钠(添加量为样品质量的0.5％)，搅拌均匀，再加入适量的水，搅拌均匀，保持含水量在35％，养护5d；修复前土样为对照组不加药剂，按同样方法操作。取样进行《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557—2010)浸出实验，结果见表3。

表3修复前后重金属污染土壤浸出实验结果

	As	Cd	Zn	Ni	pH值(无量纲)
						修复前土样(mg/L)	0.086	2.628	16.236	9.651	6.43
修复后土样(mg/L)	0.011	0.009	0.031	0.006	8.22
						标准限值(mg/L)	0.05	0.01	1.0	0.05	6.5～8.5
修复效率(％)	87.21	99.66	99.81	99.94	——

综上三个实施例修复方法，与采用现有稳定剂相比，具备如下有益效果：

(1)采用价格低廉的氯化镁、氯化铝、氧化钙和硫化钠为原料，组成复合稳定化剂对重金属污染土壤进行修复处理，操作简单，修复效率高，经济有效。

(2)修复后的土壤按《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557—2010)浸出能达到《地下水质量标准》(GB/T14848—9)III类。

(3)复合稳定剂本身无污染，且处理后对土壤不造成二次污染，有利于土壤后续利用。

Claims

1.高修复目标重金属污染土壤治理方法，其特征在于，它包括如下操作步骤：

1)将污染土壤经自然风干、去除杂物及破碎处理；

2.根据权利要求1所述高修复目标的重金属污染土壤治理方法，其特征在于，步骤1)中，所述破碎处理要求过5mm目筛。

3.根据权利要求1或2所述高修复目标重金属污染土壤治理方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化钙、氯化镁、氯化铝和硫化钠的添加量分别为污染土壤质量的1～2％、1.3～4.2％、0.55～0.65％和0.5％。

4.根据权利要求1或2所述高修复目标重金属污染土壤治理方法，其特征在于，步骤1)中，所述的污染土壤中含重金属为砷、镉、锌、铅、铬、铜、镍、锑和汞中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1或3所述高修复目标的重金属污染土壤治理方法，其特征在于，所述氯化镁为六水合氯化镁；所述氯化铝为六水合氯化铝。