CN114570758A - 一种用于修复六价铬污染土壤的方法及修复剂 - Google Patents

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赵萌阳
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Abstract

本发明公开了一种用于修复铬污染土壤的修复剂，所述修复剂包括以下重量的成分：还原剂1‑5份、腐殖酸5‑10份、稳定剂8‑15份；其中，所述还原剂由硫酸亚铁和多硫化钙组成。本发明的用于修复铬污染土壤的修复剂可结合污染程度，施用不同比例本发明的修复药剂，该药剂可以最大程度的将土壤中六价铬聚集后，高效的将六价铬还原成三价铬，并将其固化成稳定的物质，保证土壤修复效果的长期有效性，并实现修复过程经济、绿色环保。

Description

一种用于修复六价铬污染土壤的方法及修复剂
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种用于修复铬污染土壤的方法及修复剂。
背景技术
六价铬是国际公认的47中最危险废物之一，铬有Cr3+和Cr6+两种存在形态。Cr3+只有在较高浓度下才表现出生物毒性，在pH为6-11的范围内，Cr3+能够形成氢氧化物，并以沉淀物的形式稳定地包裹在土壤团粒上，在土壤中迁移能力很弱。其中，Cr6+主要以CrO4 2-、Cr2O7 2-、HCrO4-阴离子形态存在，土壤团粒对其吸附能力较差，在水中溶解度高，从而容易迁移。Cr6+进入土壤后，在淋溶作用下，在包气带中的迁移速率较快，很快迁移至含水层。Cr6+迁移至含水层后，扩散范围会逐渐增大。Cr6+毒性大，具有很强的致癌作用，其毒性约是Cr3+的100倍，如何对Cr6+污染场地的环境风险控制亟待解决的技术问题。
目前，针对Cr6+污染土壤修复方法主要有物理修复技法、化学修复法、生物修复法三大类。其中，物理修复法包括固化/稳定化法、电动修复法等；化学修复法包括化学还原法、化学淋洗法；生物修复法包括植物富集、微生物还原技术。生物修复中的植物富集治理周期较长，后期植物收集、处理工艺较为复杂，二次处理的难度大，修复效果实现率低，微生物还原修复技术对环境要求高，难以在复杂的土壤环境下得以实现推广。固化/稳定化方法只是改变了重金属在土壤中的形态，不能使重金属真正从土壤中脱离，随着环境环境的改变，其生物有效性也可能改变，容易再度活化而危害土壤环境，电动修复技术只适用于污染范围小的区域，但是受污染物溶解和解吸的影响，且不适于酸性条件，该技术虽然在经济上是可行的，但是由于土壤环境的复杂性，常会出现与预期结果相反的情况，从而限制了其运用。化学还原属于减毒方法，把Cr6+转化为Cr3+，降低介质中高毒性的Cr6+的浓度。但由于土壤对六价铬的修复特性和还原药剂的有效性短的问题，造成还原修复后存在“返黄”现象。
综上，如何提供一种用于修复Cr6+污染土壤的修复方法及修复剂，是亟待解决的技术问题。
发明内容
为此，本发明提供一种用于修复铬污染土壤的方法及修复剂。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明实施例提供一种用于修复铬污染土壤的修复剂，所述修复剂包括以下重量的成分：还原剂1-5份、腐殖酸5-10份、稳定剂8-15份；
其中，所述还原剂由硫酸亚铁和多硫化钙组成。
本发明的一个实施例中，所述硫酸亚铁和多硫化钙的重量比为1：(1-3)。
本发明的一个实施例中，所述硫酸亚铁和多硫化钙的重量比为1：1。
本发明的一个实施例中，所述稳定剂为钙镁磷肥。
本发明实施例提供一种利用所述用于修复铬污染土壤的修复剂修复方法，其特征在于，所述方法包括：
将含六价铬的土壤与所述修复剂充分混合，并加入一定水分，常温静止20-40天，获得修复后的土壤。
本发明的一个实施例中，所述含六价铬的土壤与所述修复剂的质量比为(3-5)：1。
本发明的一个实施例中，所述含六价铬的土壤与所述修复剂的质量比为4：1。
本发明的一个实施例中，所述水分的量为土壤重量的1-20％
本发明的实施例中，腐植酸是一种带有负电荷、呈弱酸性的胶体，腐殖酸对土壤中的六价铬离子吸附作用比较明显，可以把腐殖酸施入土壤中作为一种六价铬吸附剂，将土壤中的六价铬吸附出来，更充分的与还原药剂反应，一致使土壤中的六价铬离子达到更大程度的处理。
钙镁磷肥是一种含有磷酸根(PO4 3-)的硅铝酸盐复合体，其主要成分是Ca3(P04)2、CaSiO3、MgSiO3，是一种多元素肥料，水溶液呈碱性，在土壤中能够缓慢释放出PO4 3-，而PO4 3-可以与Cr3+反应生成磷酸铬(CrPO4),磷酸铬化学性质极其稳定，不溶于水、盐酸及王水，仅与近沸硫酸或强碱作用。由于CrPO4溶解度较Cr(OH)3。
本发明具有如下优点：
本发明的用于修复铬污染土壤的修复剂可结合污染程度，施用不同比例的本发明的修复药剂，该药剂可以最大程度的将土壤中六价铬聚集后，高效的还原成三价铬，并将其固化成稳定的物质，保证修复效果的长期有效性，并实现修复过程经济、绿色环保。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供的用于修复铬污染土壤的修复剂，按照质量百分数计算，包括：还原剂、稳定剂和腐殖酸。
具体的，该用于修复六价铬污染土壤修复剂由以下质量的成分组成：硫酸亚铁500g、多硫化钙500g、腐殖酸5000g、钙镁磷肥8000g。
实施例2
本实施例提供的用于修复铬污染土壤的修复剂，按照质量百分数计算，包括：还原剂、稳定剂和腐殖酸。
具体的，该用于修复六价铬污染土壤修复剂由以下质量的成分组成：硫酸亚铁1500g、多硫化钙1500g、腐殖酸8000g、钙镁磷肥10000g。
实施例3
本实施例提供的用于修复铬污染土壤的修复剂，按照质量百分数计算，包括：还原剂、稳定剂和腐殖酸。
具体的，该用于修复六价铬污染土壤修复剂由以下质量的成分组成：硫酸亚铁2500g、多硫化钙2500g、腐殖酸10000g、钙镁磷肥15000g。
试验实施例1
取100kg被六价铬污染的土壤，该土壤中，六价铬的浓度为2138mg/kg，通过滚压破碎铬污染土壤形成松软土壤，并将土块粒径的大小控制在6cm以内。
将破碎后的土壤装入搅拌机中，不断搅拌，一边搅拌一边加入实施例1制备的用于修复铬污染土壤的修复剂20kg，搅拌3min充分混合后，再加入1-2L水，再进一步搅拌，使得修复剂与铬污染土壤充分混合，形成土壤与修复剂的混合物。
将上述通过修复剂与土壤混合处理后的土壤堆成土堆，用雨布遮盖后，养护30天后，对由修复剂处理后的铬污染土壤进行采样，做浸出毒性检测，采用HJ/T299硫酸硝酸法浸出。
上述试验检测结果显示：土壤中六价铬浓度从处理前的2138mg/kg下降到处理后的未检出；六价铬浸出浓度从处理前的125mg/L下降到处理后的未检出。
试验实施例2
取200kg被六价铬污染的土壤，该土壤中，六价铬的浓度为1936mg/kg，通过滚压破碎铬污染土壤形成松软土壤，并将土块粒径的大小控制在6cm以内。
将破碎后的土壤装入搅拌机中，不断搅拌，一边搅拌一边加入实施例1制备的用于修复铬污染土壤的修复剂40kg，搅拌5min充分混合后，再加入2-4L水，再进一步搅拌，使得修复剂与铬污染土壤充分混合，形成土壤与修复剂的混合物。
将上述通过修复剂与土壤混合处理后的土壤堆成土堆，用雨布遮盖后，养护30天后，对由修复剂处理后的铬污染土壤进行采样，做浸出毒性检测，采用HJ/T299硫酸硝酸法浸出。
上述试验检测结果显示：土壤中六价铬浓度从处理前的1936mg/kg下降到处理后的未检出；六价铬浸出浓度从处理前的116mg/L下降到处理后的未检出。
本发明的用于修复铬污染土壤的修复剂是用于治理工业场地六价铬不同污染程度的土壤修复药剂，可结合污染程度，施用不同比例的本发明的修复药剂，该药剂可以最大程度的将土壤中六价铬聚集后，高效的还原成三价铬，并将其固化成稳定的物质，保证修复效果的长期有效性，并实现修复过程经济、绿色环保。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于修复铬污染土壤的修复剂，其特征在于，所述修复剂包括以下重量的成分：还原剂1-5份、腐殖酸5-10份、稳定剂8-15份；
其中，所述还原剂由硫酸亚铁和多硫化钙组成。
2.如权利要求1所述的用于修复铬污染土壤的修复剂，其特征在于，
所述硫酸亚铁和多硫化钙的重量比为1：(1-3)。
3.如权利要求2所述的用于修复铬污染土壤的修复剂，其特征在于，
所述硫酸亚铁和多硫化钙的重量比为1：1。
4.如权利要求1所述的用于修复铬污染土壤的修复剂，其特征在于，
所述稳定剂为钙镁磷肥。
5.一种利用权利要求1-4任一所述用于修复铬污染土壤的修复剂修复方法，其特征在于，所述方法包括：
将含六价铬的土壤与所述修复剂充分混合，并加入一定水分，常温静止20-40天，获得修复后的土壤。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述含六价铬的土壤与所述修复剂的质量比为(3-5)：1。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述含六价铬的土壤与所述修复剂的质量比为4：1。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述水分的量为土壤重量的1-20％。
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