CN111848304A - 一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用 - Google Patents
一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111848304A CN111848304A CN202010555294.XA CN202010555294A CN111848304A CN 111848304 A CN111848304 A CN 111848304A CN 202010555294 A CN202010555294 A CN 202010555294A CN 111848304 A CN111848304 A CN 111848304A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- fixing agent
- metals
- phosphorite
- plant ash
- 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
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 claims abstract description 31
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 20
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 15
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical group [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000834 fixative Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003583 soil stabilizing agent Substances 0.000 claims 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 12
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 12
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 abstract description 4
- 230000035558 fertility Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 9
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 3
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- VETKVGYBAMGARK-UHFFFAOYSA-N arsanylidyneiron Chemical compound [As]#[Fe] VETKVGYBAMGARK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSYZQGSEKUWOHL-UHFFFAOYSA-N arsenic calcium Chemical compound [Ca].[As] GSYZQGSEKUWOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 208000010877 cognitive disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 description 1
- 229910052585 phosphate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 239000002680 soil gas Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B17/00—Other phosphatic fertilisers, e.g. soft rock phosphates, bone meal
-
- 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
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C2101/00—In situ
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用。一种土壤固定剂，包括磷矿或其排出废渣和草木灰。本发明提出的土壤固定剂采用天然可得且成本低的原料，通过降低或防止金属在土壤中的迁移，增加土壤容纳金属的能力，同时提高土壤的肥力，尤其适用于轻污染的农业用地，同时完成施肥和金属土壤固定。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用。
背景技术
资源开采和工业发展造成污染物向大气和水体中的排放加剧，污染物随着这些流动媒介最终部分汇聚于土壤中，尤其是矿区及周边土壤、废弃物丢弃地及填埋场及其周边土壤，严重时会在农业用地中分布，最终还会进入地下水，造成饮水安全问题，并可能进入食物链、危害人体及家禽家畜健康。金属类污染物是涉及资源开发和工业化生产的主要污染源，除少量金属为植物、作物、人、家禽家畜所必须外，均为有害物质，过量时直接产生毒害作用。据报道，金属污染可导致多种疾病，包括心血管疾病、癌症、认知障碍、慢性贫血和对肾脏、神经系统、大脑、皮肤和骨骼造成损害。
目前的治理方法主要涉及两大类，一是改变污染元素在土壤中的赋存形态，强化其与土壤作用而固定，从而降低其在环境中的迁移性和生物有效性，元素的土壤固定是目前实际修复土壤中应用较多的技术之一，该方案的主要问题是受土壤条件、污染物容量及环境条件变化等因素制约。二是从土壤中移除元素污染物，常采用的方法是土壤淋洗办法，见效快、去除彻底、满足特定法规和环保标准的方法；同时，还可将有价值如稀土元素、通过淋洗回收以利于再利用。因此，对需要彻底清除、或有价和应用广的元素应采取淋洗方法处理，但通常成本高。土壤治理又分为原位和异位两种分类，原位是指治理过程中不对土壤着任何机械性加工、转移，也不使用任何封闭系统对土壤与源环境隔离，但原位处理可能受限于处理效率、现场空间、场所封闭要求等，难度相对较大，是土壤修复技术技术开拓的前沿。异位即需对需处理的土壤全部转移到封闭的系统当中，因此原位较异位法成本更低，为土壤处理的首选方案。土壤修复实际众多原理，如加热挥发、蒸汽清洗、溶剂清洗和抽提等，前三种方法尤其对土壤中有机污染物最为有效且常用，后两种方法经常在金属污染的土壤修复中采用。异位、彻底移除等方法涉及高成本、高能耗、大资源消耗量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用，本发明涉及金属在土壤中低成本的原位固定方法，提出的土壤固定剂采用天然可得且成本低的原料，通过降低或防止金属在土壤中的迁移，增加土壤容纳金属的能力，同时提高土壤的肥力，尤其适用于轻污染的农业用地，同时完成施肥和金属土壤固定。
本发明的目的在于提供一种土壤固定剂，包括磷矿或其排出废渣和草木灰。
在自然环境或人为因素的影响下，土壤固相、液相和气相之间不断地发生着相互作用及变化，改变外界某一个因素会影响整个土壤系统，直至达到一个新的物理、化学、及生物过程的动态平衡状态，且土壤溶液在土壤化学反应的过程中起着关键的媒介作用。土壤矿物的溶解和沉淀反应基本控制着土壤溶液的化学组成。土壤溶液相对于某种矿物处于欠饱和状态会使该矿物溶解，直至土壤溶液中该矿物的离子活度积与其溶度积相等为止；反之，则相应的矿物将沉淀直至达到平衡。土壤矿物的溶解和沉淀过程相当缓慢，在短时间内一般难以得到平衡状态，处于动态迁移状态。
金属在土壤中的迁移转化形式复杂多样，关联各种基本化学反应，如溶解作用、沉降作用、吸附作用、离子交换作用、氧化还原作用、络合作用等，迁移途径可以是物理迁移，如通过地表径流、地下土壤渗透水，也可以是生物迁移，主要涉及植物通过根系从土壤中吸收或向土壤中释放某些化学形态的金属，一部分金属被植物吸收并在植物体内进行再分配，被吸收的部分也会随植物的收割、动物的移动而迁移，或者动植物的代谢死亡将金属回归土壤。因此，迁移速率直接影响土壤剖面-金属有规律的分布及一定的形态组合。研究表明，土壤可以很好阻挡金属迁移，所以外源金属大都富集在土壤表层，较难向下迁移，因而造成土壤表层一般金属含量最高。
生物作用机制复杂，主要涉及植物通过根系吸收土壤中某些化学形态的金属，并于植物体内积累，同时少量的作物组成元素也可通过植物根系分泌释放至土壤溶液中；土壤微生物也可吸收土壤溶液中水分和营养元素，供其生长所需要能量，死亡后躯体分解会释放各种酸性气体如CO2或H2S等，起到加速土壤矿物溶解作用。土壤透气性或土壤中O2含量的多少不仅影响植物和土壤微生物的生长以及土壤有机质的分解速率和产物，同时影响土壤中氧化还原反应进程和途径。土壤孔隙的气体主要通过扩散而运动，它们既可溶解于水中，也可从水中逸出。由于CO2的溶解能改变土壤溶液的pH值，因此CO2和O2是土壤中最为重要的两种气体。生物作用又会改变物理化学作用状态，如地表蒸发、植物蒸腾或化肥的应用都将增大土壤溶液的盐分浓度，而降雨或灌溉将使土壤溶液浓度降低。过大的降雨量或过多的灌溉量也将表层土壤中的盐分淋洗至土壤深处或排入下游的集水区。
金属在生态系统中围绕土壤-水-生物体系进行输入、输出及系统内部迁移转化，形成了一个循环系统。其中，外出输入的工业废弃物、肥料以及其他来源的金属是我们关注焦点，它们以灌溉、降雨、大气沉降、施肥等进入土壤及其相关水体生态系统，并在生态系统中与土壤矿物质、土壤有机质以及土壤溶液中的各种阴阳离子发生前述的物理、化学、生化反应。这些反应不断改变金属的赋存形态，且大部分被固定在土壤中，少量的可溶态金属被淋洗向深处的土壤或地下水中，另外一些特殊高挥发性金属如汞、砷等还可通过微生物作用以气态形式向大气逸散，但量较小。
本发明采用天然可得且成本低的原料，磷矿或其排出废渣、草木灰、及氧化态的铁剂。与合成的磷肥相比，磷矿具有成本低、残留效应长、利用效果好等优点。磷矿或其排出废渣起到固定金属作用，改善土壤容纳金属的能力，防止土壤中金属迁移和生物可获取，联合使用的氧化态铁剂增强磷对金属的固定作用，草木灰可以协助调整土壤pH值。因为磷矿的溶解度较低，限制了其在土壤中的直接应用。
本发明提出的土壤固定剂中的磷矿或其排出废渣、草木灰协同作用，或者磷矿或其排出废渣、草木灰及氧化态的铁剂三者协同作用，增强土壤肥力和金属容量，形成土壤屏障，保护堆弃或填埋场所周边的土壤环境免受污染泄漏危害。
优选地，所述的土壤固定剂，还包括氧化态的铁剂。
优选地，所述的土壤固定剂，以质量份数计，包括磷矿或其排出废渣1～100份、草木灰1～100份和氧化态的铁剂1～100份。磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称。磷矿排出废渣是指磷矿经煅烧后得到的废渣。
进一步优选，所述的土壤固定剂中，磷矿或其排出废渣、草木灰和氧化态的铁剂的质量比为1:1:1。
优选地，所述的氧化态的铁剂为氧化亚铁、氧化铁或四氧化三铁。
本发明的还保护上述土壤固定剂在含有重金属污染的土壤中的应用，所述的重金属选自过渡金属、放射性金属和稀土金属中的一种以上。
上述土壤固定剂适用的场地或为农业用地、或为矿山排渣场所、或垃圾和废弃物填埋场所，实施的对象是这些场地的土壤环境。对于农业用地，金属含量少，本发明可以扩大土壤容纳金属的容量，同时起到增肥作用；对于矿山排渣场所和垃圾和废弃物填埋场所，本发明可以形成土壤屏障，保护堆弃或填埋场所周边的土壤环境免受污染泄漏危害。
优选地，所述的含有重金属污染的土壤中，镉含量为0.001-1000mg/kg、铅含量为0.001-10000mg/kg、砷含量为0.001-10000mg/kg。
优选地，以含有重金属污染的土壤中含量最高的重金属的质量为准，所述的土壤固定剂和该重金属的质量比为0.05～100：1。
优选地，将所述的土壤固定剂通过干法或者湿法施加于含有重金属污染的土壤中。
本发明通过调控土壤系统的物理、化学及生物过程完成金属在土壤中的固定，实际上强化土壤金属的沉降和金属容量，涉及的关键作用如沉降-络合-溶解等迁移平衡。
土壤固定剂可直接在需要处理的场所以干法或湿法两种模式进行土壤表面施加或一定深度滴灌，也可以一定的间距插管、深入地下需要位置，具体布局可参考相关的土壤治理实施方法的国家标准。同时整体治理成本低于土壤施肥费用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的土壤固定剂采用天然可得且成本低的原料，通过降低或防止金属在土壤中的迁移，增加土壤容纳金属的能力，同时提高土壤的肥力，尤其适用于轻污染的农业用地，同时完成施肥和金属土壤固定。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。除特别说明，本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。
实施例1
以1公斤重金属污染的土壤为例，重金属污染的土壤中镉含量为0.001-1000mg/kg、铅含量为0.001-10000mg/kg、砷含量为0.001-10000mg/kg，其中砷含量最高。取土壤固定剂，包括磷矿20g、草木灰20g和氧化铁20g，将该土壤固定剂施加于该土壤中，土壤固定剂与砷在该土壤中最高值的质量比为0.1:1。
对比例1.1
与实施例1相同，不同之处在于：土壤固定剂，包括磷矿20g、草木灰10g和氧化铁20g，降低了草木灰的用量。将该土壤固定剂施加于重金属污染的土壤中，土壤固定剂的用量与实施例1相同。
对比例1.2
与实施例1相同，不同之处在于：土壤固定剂，包括磷矿20g、草木灰10g和氧化铁10g，同时降低降低了草木灰和氧化态铁的用量。将该土壤固定剂施加于重金属污染的土壤中，土壤固定剂的用量与实施例1相同。
对比例1.3
与实施例1相同，不同之处在于：土壤固定剂，包括磷矿20g和氧化铁20g。将该土壤固定剂施加于重金属污染的土壤中，土壤固定剂的用量与实施例1相同。
碳酸氢钠溶液和TCLP法提取土壤中砷、铅和镉的含量，发现实施例1的淋出的砷含量显著减少了80％，土壤固定剂对砷极好的固定效果。减少草木灰和氧化态铁的施加量(对比例1.1和对比例1.2)，均会降低土壤中砷、铅和镉的固定效率，对砷的固定作用不如实施例1；对比例1.3土壤固定剂中未添加草木灰，淋出的砷含量是实施例1淋出的砷含量的约1.3倍，实施例1土壤固定剂中磷矿、草木灰及氧化铁三者协同作用，处理土壤增加了铁 -砷和钙-砷结合态含量。
实施例2
以1公斤重金属污染的土壤为例，重金属污染的土壤中镉含量为0.001-1000mg/kg、铅含量为0.001-10000mg/kg、砷含量为0.001-10000mg/kg，其中砷含量最高。取土壤固定剂，包括磷矿20g和草木灰20g，完全取消氧化态铁的使用。将该土壤固定剂施加于上述重金属污染的土壤中，土壤固定剂与砷在土壤中方最高值的质量比为0.05:1。
对比例2.1
与实施例2.1相同，不同之处在于：土壤固定剂，包括磷矿20g和草木灰10g，降低了草木灰的用量。将该土壤固定剂施加于重金属污染的土壤中，土壤固定剂的用量与实施例2相同。
对比例2.2
与实施例2.2相同，不同之处在于：取土壤固定剂，包括磷矿20g和草木灰1g，进一步降低了草木灰的使用量。将该土壤固定剂施加于重金属污染的土壤中，土壤固定剂的用量与实施例2相同。
碳酸氢钠溶液和TCLP法提取土壤中砷、铅和镉的含量，发现实施例2的淋出的砷含量显著减少了72％，土壤固定剂在缺少氧化态铁时依然有较好的重金属固定作用。减少草木灰和氧化态铁的施加量(对比例2.1和对比例2.2)，均会降低土壤中砷、铅和镉的固定效率，但是对砷的固定作用不如实施例2。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种土壤固定剂，其特征在于，包括磷矿或其排出废渣和草木灰。
2.根据权利要求1所述的土壤固定剂，其特征在于，还包括氧化态的铁剂。
3.根据权利要求2所述的土壤固定剂，其特征在于，以质量份数计，包括磷矿或其排出废渣1～100份、草木灰1～100份和氧化态的铁剂1～100份。
4.根据权利要求3所述的土壤固定剂，其特征在于，所述的磷矿或其排出废渣、草木灰和氧化态的铁剂的质量比为1:1:1。
5.根据权利要求2所述的土壤固定剂，其特征在于，所述的氧化态的铁剂为氧化亚铁、氧化铁或四氧化三铁。
6.权利要求1或2所述的土壤固定剂在含有重金属污染的土壤中的应用，其特征在于，所述的重金属选自过渡金属、放射性金属和稀土金属中的一种以上。
7.根据权利要求6所述的土壤固定剂在含有重金属污染的土壤中的应用，其特征在于，所述的含有重金属污染的土壤中，镉含量为0.001-1000mg/kg、铅含量为0.001-10000mg/kg、砷含量为0.001-10000mg/kg。
8.根据权利要求6所述的土壤固定剂在含有重金属污染的土壤中的应用，其特征在于，以含有重金属污染的土壤中含量最高的重金属的质量为准，所述的土壤固定剂和该重金属的质量比为0.05～100：1。
9.根据权利要求6所述的土壤固定剂在含有重金属污染的土壤中的应用，其特征在于，将所述的土壤固定剂通过干法或者湿法施加于含有重金属污染的土壤中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010555294.XA CN111848304A (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010555294.XA CN111848304A (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111848304A true CN111848304A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72987450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010555294.XA Pending CN111848304A (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 一种土壤固定剂及其在含有重金属污染的土壤中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111848304A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113145632A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-23 | 清华大学深圳国际研究生院 | 基于磷回收产物的土壤修复剂制备方法及土壤修复方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103952156A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-30 | 黎虹 | 一种重金属钝化剂及其净化农田的方法及用途 |
| CN107384408A (zh) * | 2017-09-20 | 2017-11-24 | 湖南景翌湘台环保高新技术开发有限公司 | 一种农田污染土壤重金属钝化剂及其制备和使用方法 |
| 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 |
| CN110479754A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-22 | 生态环境部环境规划院 | 一种重金属污染农田土壤的钝化方法 |
-
2020
- 2020-06-17 CN CN202010555294.XA patent/CN111848304A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103952156A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-30 | 黎虹 | 一种重金属钝化剂及其净化农田的方法及用途 |
| 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 |
| CN107384408A (zh) * | 2017-09-20 | 2017-11-24 | 湖南景翌湘台环保高新技术开发有限公司 | 一种农田污染土壤重金属钝化剂及其制备和使用方法 |
| CN110479754A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-22 | 生态环境部环境规划院 | 一种重金属污染农田土壤的钝化方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱翔: "《基于污染空间监测与更新利用的长株潭城镇群空间规划调控技术研究》", 31 March 2017, 湖南师范大学出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113145632A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-23 | 清华大学深圳国际研究生院 | 基于磷回收产物的土壤修复剂制备方法及土壤修复方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Azhar et al. | Remediation techniques for elimination of heavy metal pollutants from soil: A review | |
| Palansooriya et al. | Soil amendments for immobilization of potentially toxic elements in contaminated soils: A critical review | |
| Sun et al. | An extensive review on restoration technologies for mining tailings | |
| Vodyanitskii | Contamination of soils with heavy metals and metalloids and its ecological hazard (analytic review) | |
| RoyChowdhury et al. | Remediation of acid mine drainage-impacted water | |
| Chen et al. | A review on remediation technologies for nickel-contaminated soil | |
| Singh et al. | Review on sources and effect of heavy metal in soil: Its bioremediation | |
| Robinson et al. | Phytoremediation for the management of metal flux in contaminated sites | |
| Toribio et al. | Leaching of heavy metals (Cu, Ni and Zn) and organic matter after sewage sludge application to Mediterranean forest soils | |
| Goulding et al. | Land use, liming and the mobilization of potentially toxic metals | |
| Yakovchenko et al. | The study of soil protection in the system of the cultivated lands of Kemerovo Region | |
| Oburger et al. | Environmental impact assessment of wood ash utilization in forest road construction and maintenance—A field study | |
| Rajendiran et al. | Heavy metal polluted soils in India: status and countermeasures | |
| CN107737803B (zh) | 一种重金属镉污染耕地的修复方法 | |
| CN109092878A (zh) | 一种用于处理重金属复合污染土壤的稳定化药剂和方法 | |
| Martínez‐Martínez et al. | Is aided phytostabilization a suitable technique for the remediation of tailings? | |
| Qi et al. | Application of phosphogypsum in soilization: a review | |
| McCullough et al. | Field-scale demonstration of the potential for sewage to remediate acidic mine waters | |
| CN111100644A (zh) | 一种Cd、Pb污染土壤的微胶囊复合材料、制备方法及修复方法 | |
| CN112795383A (zh) | 一种多种重金属复合污染土壤修复剂及其应用方法 | |
| Wang | Heavy metal pollution in soils and its remedial measures and restoration in Mainland China | |
| Khan et al. | Effect of amendments on chemical immobilization of heavy metals in sugar mill contaminated soils. | |
| Mahmoud et al. | Phytoremediation application: Plants as biosorbent for metal removal in soil and water | |
| Kijjanapanich et al. | Use of organic substrates as electron donors for biological sulfate reduction in gypsiferous mine soils from Nakhon Si Thammarat (Thailand) | |
| CN111117630A (zh) | 一种Hg污染土壤的微胶囊复合材料、制备方法及修复方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201030 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |