本發明專利技術提供了一種土壤重金屬鈍化劑修復受重金屬污染，失去農業、工業、商業等用處的土地。本方法包括1、挖掘污染土壤；2、藥劑混合；3、土壤回填；4、土壤的再使用。本發明專利技術是利用含硫化物、無機磷、堿、混合而成的化學藥劑與重金屬發生化學反應，可將重金屬轉化成長期穩定存在的重金屬硫化物。此外，在土壤中添加成本低廉的粉煤灰，使重金屬穩定化。采用上述方法，減少重金屬在土壤中遷移，進入植物體系。本方法具有高效低成本，且穩定性強，一次使用長期有效，不造成二次污染等優點。該發明專利技術具有成本低廉、工藝簡單、無污染、治理效果好的特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及土壤重金屬修復
，具體是利用化學藥劑與重金屬反應，鈍化重金屬活性使之無害化，從而實現土壤重金屬的化學修復。此外，配合粉煤灰的礦物材料的物理作用，達到減少重金屬在土壤中遷移的效果。
技術介紹
土壤重金屬污染由于其具有停留時間長、污染隱蔽性強、不能被微生物降解、并能通過食物鏈在生物體內聚集，最終在人體內聚集危害人類健康等特點，因此，土壤重金屬污染日益受到人們的關注。因此，如何有效的控制、治理和修復土壤重金屬污染已經成為我國當前土壤生態保護工作的首要任務。目前常用的污染場地修復技術主要包括挖掘、穩定/固化(solidificat1n/stabilizat1n, S/S)、化學淋洗、氣提、熱處理、生物修復等。所謂穩定/固化技術是指運用物理或者化學的方法將土壤中的有害污染物固定起來，或者將污染物轉化成化學性質不活潑的狀態，阻止其在環境中遷移、擴散等過程，從而降低污染物質的毒害程度的修復技術。土壤穩定化技術便是從改變污染物的有效性出發，將污染物轉化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式，本專利是通過投放藥劑改變土壤的物理、化學性質，再通過pH控制技術和沉淀技術改變重金屬在土壤中的存在狀態，從而降低其生物有效性和遷移性。加入藥劑的目的是改變土壤的物理、化學性質，通過對重金屬的吸附、沉淀或共沉淀作用，改變了重金屬在土壤中的存在狀態，從而降低其生物有效性和遷移性。其化學藥劑分為無機藥劑和有機藥劑。根據廢物中所含的重金屬種類，可以采用的穩定化藥劑有石膏、氫氧化鈉、硫酸亞鐵、硫化鈉、氯化鐵和高分子有機穩定劑。用于修復重金屬污染土壤的磷化合物種類多樣，既有水溶性的磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣及三元過磷酸鈣、磷酸氫二銨、磷酸氫二鈉、磷酸等，也有水難溶性的羥基磷灰石、磷礦石等。磷酸鹽加人污染土壤后，顯著降低重金屬有效態濃度，促使重金屬向殘渣態轉化，尤其是鉛。磷酸鹽穩定重金屬的反應機理十分復雜，目前的研究將其大體分為3類:(I)磷酸鹽誘導重金屬吸附；(2)磷酸鹽與重金屬生成沉淀或礦物；(3)磷酸鹽表面直接吸附重金屬。批處理是評估金屬元素在土壤中可提取性和淋溶性的通用方法。為了評估固體廢物遇水浸浙浸出的有害物質的危害性，我國頒布了《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》(HJ 557-2009)、《固體廢物浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》(HJ/ T299-2007)及《固體廢物浸出毒性浸出方法-醋酸緩沖溶液法》(HJ / T 300-2007)。TCLP方法是EPA指定的重金屬釋放效應評價方法，用來檢測在批處理試驗中固體、水體和不同廢棄物中重金屬元素遷移性和溶出性，應用最廣泛，其采用乙酸作為浸提劑，土水比1:20，浸提時間為18 h。MEP方法可模擬設計不合理的衛生填埋場，經多次酸雨沖蝕后廢物的浸出狀況，通過重復提取得出實際填埋場廢物可浸出組分的最高濃度.。MEP試驗也可用于廢物的長期浸出性測試，其提取過程長達7 d。本專利技術通過與含有硫化物(硫化鈣)，無機磷和堿性物質的藥劑混合，其中添加磷酸鹽能夠減少硫化物的使用量，達到不僅可以有效修復多種介質中的重金屬污染，而且其適用的PH值及其寬泛，在環境pH2?13的范圍都可以使用，再者本專利技術中的穩定劑無毒無害，不造成二次污染，實驗證明，在施用該專利技術中的分子鍵合劑的土壤上種植的水稻，其正常生長不受影響，具有有效性、實用性、高效性和安全性等眾多優點。
技術實現思路
本專利技術涉及土壤重金屬修復
，具體是利用化學藥劑與重金屬反應，鈍化重金屬活性使之無害化，從而實現土壤重金屬的化學修復。本專利技術的藥劑采用以下技術方案: 化學藥劑異位修復土壤重金屬，使用硫化物、無機磷、堿等物質混合添加至土壤中，根據土壤重量確定藥劑的添加量。以上所述的硫化物優選硫酸鈣，其它可選擇石硫合劑，硫化鈉，硫氫化鈉，和硫化鐵。以上所述的無機磷優選磷酸鈣或者是重過磷酸鈣。以上所述的堿的用量根據土壤的pH值來確定，一般以控制土壤初始pH值在8.0處。以上所述的藥劑添加量，其特征在于磷酸鹽的用量為土壤重量的0.59Γ8%，磷酸鹽的用量為土壤重量的1°/Γ8%，堿類用量為土壤重量的0.25°/Γ?2%。以上所述的藥劑與土壤混合，根據土壤質地分為:混合機、混合池和噴霧混合。土壤濕度保持在20-30%。上述的粉煤灰，可以在原位添加，粉煤灰重量為5-25%。本專利采用化學藥劑，隸屬于土壤重金屬治理的藥劑穩定化技術，通過改變土壤的物理、化學性質，改變土壤重金屬的有效性，將重金屬轉化為不易溶解、不易遷移或毒性更小的形式。同時采取PH控制技術和沉淀技術改變重金屬在土壤中的存在狀態，從而降低其生物有效性和遷移性。化學藥劑由硫化物、無機磷和堿組成。其中，硫化物的目的是與重金屬發生化學反應，產生沉淀，或產生化學性質穩定的化合物；無機磷可以顯著降低重金屬的有效態濃度，其作用是防止重金屬的再度活化；堿至少包含強氧化鈣，其作用是控制土壤的PH值，一般將土壤的PH值控制初始值為8.0。在具體操作中，可分為原位修復和異位修復，原位修復法即在土壤原位置通過各種挖掘、鉆探、耕作方式，將藥劑和污染的土壤混合。異位修復法即將土壤挖掘至混合機、混合池或噴霧池(由土壤質地而定，土壤黏性大小和混合裝置的配制是:混合機>混合池>噴霧池)混合后回填。異位修復法雖然增加的運費、并且增大了污染物向周圍擴散的可能性，但是異位修復能夠更好的控制藥劑加入量，能夠保證污染土壤與固化劑的充分混合，比較適合于污染深度較淺的場地。本方法采用硫化物等制作而成的鈍化土壤中重金屬的藥劑具有以下優點。有效性:可以有效修復多種介質中的重金屬污染，其適用的pH值及其寬泛，在環境pH2?13的范圍都可以使用。長期性:修復產生可長期穩定存在的化合物，即使長時間在酸性環境下也不會釋放出金屬離子。高效性:與重金屬瞬時反應，可短期內大面積修復污染，每天可以修復數千至上萬噸污染物。實用性:可以原位或異位修復污染，無需特制設備，對各種場地情況都有相應的修復施工方案。安全性:化學藥劑無毒無害，不造成二次污染，實驗證明，在施用化學藥劑的土壤上種植的水稻，其正常生長不受影響。【具體實施方式】下面【具體實施方式】對本專利技術專利作進一步描述，并非對保護范圍的限制。實施例以湖北大冶市為例: 實地勘測及測定 在檢測出土壤中重金屬As、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Zn的含量嚴重超標。確定受污染土地的面積，并標記。挖掘受污染土壤挖掘(T30cm的表層土壤。藥劑混合 根據土壤質地，采取混合機的方式混合土壤與藥劑，即將土壤送至混合機中與化學藥劑混勻。藥劑和土壤混合后土壤濕度保持在15%-25% ;加藥劑后土壤體積增加率在3%-16%。土壤利用 在土壤上種植農作物，例如小麥，水稻。浸出法檢測土壤重金屬含量 參照我國的《固體廢物浸出毒性浸出方法水平振蕩法》(HJ557-2009)、《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)及《固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法》(HJ/T 300-2007)測定投藥后的土壤與農作物中的重金屬含量。并與之前的檢測值對比。經過測定，浸提液中重金屬濃度，Cd、Hg、Pb、As、Cr分別小于1、0.l、5、5、5mg/L,滿足美國 EPA 的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
化學藥劑異位修復土壤重金屬，由硫化物、無機磷、堿等物質組成，其特征在于使用硫化物、無機磷、堿的混合物再與土壤混合，藥劑的使用量與土壤的重量有關。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郝漢舟，鐘學斌，孫龍，安輝，胡彥貴，饒莉，阮維，
申請(專利權)人：湖北科技學院，
類型：發明
國別省市：湖北;42
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