權(quán)利要求書: 1.一種重金屬污染土壤修復(fù)方法,采用一種重金屬污染土壤修復(fù)劑進(jìn)行土壤修復(fù),其特征在于,所述重金屬污染土壤修復(fù)劑由以下重量份數(shù)的原料制成:含硫化合物5-10份,亞鐵鹽25-30份,鈉鹽20-25份,磷酸鹽3-5份,吸附劑20-30份,pH緩沖劑5-10份,緩釋碳源1-5份;其中所述鈉鹽為偏硅酸鈉;所述緩釋碳源為玉米芯和少量葡萄糖加上樹葉、鋸末、稻殼、陳米、玉米淀粉、硅藻土中的一種或幾種;所述含硫化合物為以二氧化硅為骨架的含氫硫基雜化材料、鐵的硫化物、連二亞硫酸鹽、多硫化物中的一種或幾種;且所述亞鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵中的一種或兩種;所述磷酸鹽為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、過磷酸鈣中的一種或幾種;所述吸附劑為海泡石、針鐵礦、沸石中的其中一種或幾種;所述pH緩沖劑為麥飯石、膨潤土、弗雷德鹽中的一種或幾種,包括如下步驟:將重金屬污染土壤破碎,研磨過篩,使土壤顆粒介于20目至60目之間;
向研磨后的土壤中加入水,使土壤中水含量處于20 30%區(qū)間;
~
調(diào)節(jié)土壤pH值至7 10之間;
~
將固相原料研磨過篩,按重量比例配制成修復(fù)劑并加入土壤中,與土壤充分混合、攪拌后,靜置一段時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬污染土壤修復(fù)方法,其特征在于,在調(diào)節(jié)土壤pH值至7~
10之間的步驟中,
若土壤處于酸性條件pH<7時,加入粉煤灰、草木灰、消石灰中的一種或幾種;
若土壤處于強堿性條件pH>10時,加入檸檬酸、硫酸鋁、硫酸亞鐵中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重金屬污染土壤修復(fù)方法,其特征在于,在將固相原料進(jìn)行研磨過篩時,首先將固相原料研磨,然后將研磨后的固相原料放入不小于100目的標(biāo)準(zhǔn)篩中對其進(jìn)行篩選;且在修復(fù)劑與土壤充分混合攪拌過程中,加熱修復(fù)劑和土壤的混合物。
說明書: 一種重金屬污染土壤修復(fù)方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及土壤修復(fù)領(lǐng)域,特別是涉及一種重金屬污染土壤修復(fù)劑及修復(fù)方法。背景技術(shù)[0002] 土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。但是隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加,土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。因此,為保護(hù)自然資源,維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境,將重金屬污染的土壤修復(fù)成為刻不容緩的事情。
[0003] 目前,將重金屬污染土壤修復(fù),按照技術(shù)類別可以分為固化-穩(wěn)定化技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)、生態(tài)修復(fù)技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)、土壤混合技術(shù)(稀釋技術(shù))、電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)、聯(lián)合修復(fù)等。其中,固化-穩(wěn)定化技術(shù)是將污染物在污染介質(zhì)中固定,使其處于長期穩(wěn)定狀態(tài),是較普遍應(yīng)用于土壤重金屬污染的快速控制修復(fù)方法,對同時處理多種重金屬復(fù)合污染土壤具有明顯的優(yōu)勢。因此,該技術(shù)已成為目前重金屬污染土壤修復(fù)的主導(dǎo)技術(shù)。[0004] 但是,目前采用的固化-穩(wěn)定化技術(shù)存在去除重金屬種類較為單一、修復(fù)時間較長、固化穩(wěn)定效果不強、影響土質(zhì)等問題。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明第一方面的一個目的在于提供一種修復(fù)周期短且修復(fù)效果好的重金屬污染土壤修復(fù)劑。[0006] 本發(fā)明第一方面的另一個目的在于提供一種土壤修復(fù)后穩(wěn)定時間長的重金屬污染土壤修復(fù)劑。[0007] 本發(fā)明第二方面的一個目的在于提供一種修復(fù)周期短且修復(fù)效果好的重金屬污染土壤修復(fù)方法。[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提供了一種重金屬污染土壤修復(fù)劑,所述修復(fù)劑由以下重量份數(shù)的原料制成:含硫化合物5-10份,亞鐵鹽25-30份,鈉鹽20-25份,磷酸鹽3-5份,吸附劑20-30份,pH緩沖劑5-10份,緩釋碳源1-5份。[0009] 進(jìn)一步地,所述含硫化合物為以二氧化硅為骨架的含氫硫基雜化材料、鐵的硫化物、連二亞硫酸鹽、多硫化物中的一種或幾種;且[0010] 所述亞鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵中的一種或兩種。[0011] 進(jìn)一步地,所述鈉鹽為硫化鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、過硫酸鈉、偏硅酸鈉中的一種或幾種;且[0012] 所述磷酸鹽為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、過磷酸鈣中的一種或幾種。[0013] 進(jìn)一步地,所述吸附劑為海泡石、針鐵礦、沸石中的其中一種或幾種;且[0014] 所述緩釋碳源為玉米芯和少量葡萄糖加上樹葉、鋸末、稻殼、陳米、玉米淀粉、硅藻土中的一種或幾種。[0015] 進(jìn)一步地,所述pH緩沖劑為麥飯石、膨潤土、弗雷德鹽中的一種或幾種。[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提供了一種重金屬污染土壤修復(fù)方法,其采用上述所述的修復(fù)劑進(jìn)行土壤修復(fù)。[0017] 進(jìn)一步地,包括如下步驟:[0018] 將重金屬污染土壤破碎,研磨過篩,使土壤顆粒介于20目至60目之間;[0019] 向研磨后的土壤中加入水,使土壤中水含量處于20~30%區(qū)間;[0020] 調(diào)節(jié)土壤pH值至7~10之間;[0021] 將固相原料研磨過篩,按重量比例配制成修復(fù)劑并加入土壤中,與土壤充分混合、攪拌后,靜置一段時間。[0022] 進(jìn)一步地,在調(diào)節(jié)土壤pH值至7~10之間的步驟中,[0023] 若土壤處于酸性條件(pH<7)時,加入粉煤灰、草木灰、消石灰中的一種或幾種;[0024] 若土壤處于強堿性條件(pH>10)時,加入檸檬酸、硫酸鋁、硫酸亞鐵中的一種或幾種。[0025] 進(jìn)一步地,在將固相原料進(jìn)行研磨過篩時,首先將固相原料研磨,然后將研磨后的固相原料放入不小于100目的標(biāo)準(zhǔn)篩中對其進(jìn)行篩選;且[0026] 在修復(fù)劑與土壤充分混合攪拌過程中,加熱修復(fù)劑和土壤的混合物。[0027] 本發(fā)明的有益效果:[0028] (1)含硫化合物在堿性條件下具有很強的還原性并且可以與重金屬反應(yīng)生成沉淀;同時含硫化合物還具有保護(hù)亞鐵鹽還原污染重金屬的能力,減小Ca2+等金屬離子對亞鐵離子還原性能的影響;[0029] (2)亞鐵鹽可以將重金屬從可溶的高價態(tài)轉(zhuǎn)化成活性低的低價不溶態(tài),達(dá)到穩(wěn)定土壤的目的;[0030] (3)偏硅酸鈉具有較強的離子交換作用,可以沉淀重金屬;[0031] (4)磷酸鹽是常用的無機土壤改良劑,既可以與土壤中的重金屬形成磷酸鹽結(jié)合態(tài)沉淀,同時可作為磷肥,改善土壤內(nèi)部環(huán)境;[0032] (5)吸附劑具有吸附和沉淀重金屬的雙重作用,吸附劑具有多層立體結(jié)構(gòu),有較大的比表面積,對土壤中的重金屬有很好吸附性,能將土壤中的可溶性重金屬元素吸附在吸附劑的表面或進(jìn)入層間結(jié)構(gòu),同時吸附劑自身溶解產(chǎn)生的陰離子也可以與重金屬結(jié)合形成共沉淀;[0033] (6)pH緩沖劑可以調(diào)節(jié)和保持土壤pH值處于一個穩(wěn)定區(qū)間,能夠長久保證固化修復(fù)的效果;[0034] (7)緩釋碳源是一種有機組分,富含纖維素和半纖維素的植物纖維,可以提供一個良好的微生物生存環(huán)境,改善土質(zhì)的同時也有利于反應(yīng)體系的長效機制;[0035] 因此,本發(fā)明的重金屬污染土壤修復(fù)劑及修復(fù)方法,通過采用復(fù)合的有機-無機混合體系原料作為修復(fù)劑,取得了無可比擬的修復(fù)效果,其不僅能夠大大縮短修復(fù)時間,且土壤被成功修復(fù)后,由于修復(fù)劑中含有硅、鈣、鋁、鐵、磷、氧等造土元素又有緩釋碳源,因此為微生物提供良好生存環(huán)境的同時極大改善了土質(zhì)。附圖說明[0036] 后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0037] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的重金屬污染土壤修復(fù)方法的流程示意圖。具體實施方式[0038] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的重金屬污染土壤修復(fù)方法的流程示意圖,如圖1所示,所述重金屬污染土壤修復(fù)方法,其一般性的可以包括如下步驟:[0039] S100,將重金屬污染土壤破碎,研磨過篩,使土壤顆粒介于20目至60目之間;[0040] S200,向研磨后的土壤中加入水,使土壤中水含量處于20~30%區(qū)間;[0041] S300,調(diào)節(jié)土壤pH值至7~10之間;[0042] S400,將固相原料研磨過篩,按重量比例配制成修復(fù)劑并加入土壤中,與土壤充分混合、攪拌后,靜置一段時間。[0043] 下面結(jié)合具體實施例,對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。[0044] 實施例1[0045] 1、將pH值為8的重金屬污染土壤挖掘運輸至土壤修復(fù)專用場地;[0046] 2、將重金屬污染土壤破碎,研磨使土壤顆粒過40目篩孔;[0047] 3、按照土/水質(zhì)量比4:1向研磨后的土壤中加入水;[0048] 4、將以SiO2為骨架的含巰基雜化材料、麥飯石、海泡石、玉米芯和樹葉研磨至120目,過濾,然后按照重量百分比混合下列物質(zhì):雜化材料5%、氯化亞鐵25%、硫化鈉20%、磷酸氫二鉀5%、麥飯石30%、海泡石10%、玉米芯4%、葡萄糖0.5%、樹葉0.5%;[0049] 5、按照土壤質(zhì)量6%比例加入修復(fù)藥劑,攪拌混合均勻,存放在堆放地;[0050] 6、半個月后鉻、鎘有效態(tài)去除率達(dá)到90%以上,其他重金屬有效態(tài)量也有不同程度的減少。經(jīng)過3個月后,土壤實現(xiàn)重金屬全面修復(fù),達(dá)到中國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。[0051] 實施例2[0052] 1、將pH值為10的重金屬污染土壤挖掘運輸至土壤修復(fù)專用場地;[0053] 2、將重金屬污染土壤破碎,研磨使土壤顆粒過30目篩孔;[0054] 3、按照土/水質(zhì)量比5:1向研磨后的土壤中加入水;[0055] 4、將以沸石、玉米芯研磨至100目,過濾,然后按照重量百分比混合下列物質(zhì):多硫化物8%、硫酸亞鐵27%、硫代硫酸鈉23%、過磷酸鈣3%、膨潤土25%、沸石10%、玉米芯2%、葡萄糖1%、玉米淀粉1%;
[0056] 5、按照土壤質(zhì)量5%比例加入修復(fù)藥劑,攪拌混合均勻,存放在堆放地;[0057] 6、半個月后鉻、鎘有效態(tài)去除率達(dá)到95%以上,其他重金屬有效態(tài)量也有不同程度的減少。經(jīng)過2個月后,土壤實現(xiàn)重金屬全面修復(fù),達(dá)到中國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。[0058] 實施例3[0059] 1、將pH值為5的重金屬污染土壤挖掘運輸至土壤修復(fù)專用場地;[0060] 2、將重金屬污染土壤破碎,研磨使土壤顆粒過50目篩孔;[0061] 3、按照土/水質(zhì)量比4:1向研磨后的土壤中加入水;[0062] 4、加入草木灰,調(diào)節(jié)土壤pH值至8左右;[0063] 5、將以麥飯石、海泡石、玉米芯、陳米、鋸末研磨至110目,過濾,然后按照重量百分比混合下列物質(zhì):連二亞硫酸鈣5%、氯化亞鐵25%、偏硅酸鈉24%、磷酸二氫鈣3%、麥飯石20%、膨潤土10%、海泡石10%、玉米芯1.5%、葡萄糖0.3%、陳米0.8%、鋸末0.4%;
[0064] 6、按照土壤質(zhì)量12%比例加入修復(fù)藥劑,攪拌混合均勻,存放在堆放地;[0065] 7、半個月后鉻、鎘有效態(tài)去除率達(dá)到94%以上,其他重金屬有效態(tài)量也有不同程度的減少。經(jīng)過5個月后,土壤實現(xiàn)重金屬全面修復(fù),達(dá)到中國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。[0066] 實施例4[0067] 1、將pH值為12的重金屬污染土壤挖掘運輸至土壤修復(fù)專用場地;[0068] 2、將重金屬污染土壤破碎,研磨使土壤顆粒過40目篩孔;[0069] 3、按照土/水質(zhì)量比5:1向研磨后的土壤中加入水;[0070] 4、加入硫酸鋁和檸檬酸,調(diào)節(jié)土壤pH值至9左右;[0071] 5、將以硫鐵礦、弗雷德鹽、針鐵礦、玉米芯研磨至130目,過濾,然后按照重量百分比混合下列物質(zhì):硫鐵礦6%、氯化亞鐵15%、硫酸亞鐵15%、亞硫酸氫鈉21%、磷酸氫鈣4%、弗雷德鹽30%、針鐵礦8%、玉米芯0.5%、葡萄糖0.3%、硅藻土0.2%;
[0072] 6、按照土壤質(zhì)量9%比例加入修復(fù)藥劑,攪拌混合均勻,存放在堆放地;[0073] 7、半個月后鉻、鎘有效態(tài)去除率達(dá)到93%以上,其他重金屬有效態(tài)量也有不同程度的減少。經(jīng)過4個月后,土壤實現(xiàn)重金屬全面修復(fù),達(dá)到中國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。[0074] 實施案例5[0075] 1、將pH值為7的重金屬污染土壤挖掘運輸至土壤修復(fù)專用場地;[0076] 2、將重金屬污染土壤破碎,研磨使土壤顆粒過20目篩孔;[0077] 3、按照土/水質(zhì)量比4:1向研磨后的土壤中加入水;[0078] 5、將以海泡石、沸石、玉米芯、稻殼研磨至140目,過濾,然后按照重量百分比混合下列物質(zhì):連二亞硫酸鈉6%、硫酸亞鐵28%、亞硫酸鈉24%、磷酸氫鈣5%、膨潤土25%、海泡石4%、沸石4%、玉米芯3.5%、葡萄糖0.3%、稻殼0.2%;[0079] 6、按照土壤質(zhì)量15%比例加入修復(fù)藥劑,攪拌混合均勻,存放在堆放地;[0080] 7、半個月后鉻、鎘有效態(tài)去除率達(dá)到92%以上,其他重金屬有效態(tài)量也有不同程度的減少。經(jīng)過3個月后,土壤實現(xiàn)重金屬全面修復(fù),達(dá)到中國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。[0081] 實施案例6[0082] 1、將pH值為6的重金屬污染土壤挖掘運輸至土壤修復(fù)專用場地;[0083] 2、將重金屬污染土壤破碎,研磨使土壤顆粒過30目篩孔;[0084] 3、按照土/水質(zhì)量比5:1向研磨后的土壤中加入水;[0085] 4、加入消石灰,調(diào)節(jié)土壤pH值至8.5左右;[0086] 5、將以麥飯石、沸石、玉米芯、樹葉研磨至120目,過濾,然后按照重量百分比混合下列物質(zhì):多硫化物4%、連二亞硫酸鉀4%、硫酸亞鐵26%、硫代硫酸鈉21%、過磷酸鈣4%、麥飯石23%、沸石15%、玉米芯1%、葡萄糖1%、玉米淀粉0.5%、樹葉0.5%;[0087] 6、按照土壤質(zhì)量11%比例加入修復(fù)藥劑,攪拌混合均勻,存放在堆放地;[0088] 7、半個月后鉻、鎘有效態(tài)去除率達(dá)到90%以上,其他重金屬有效態(tài)量也有不同程度的減少。經(jīng)過4個月后,土壤實現(xiàn)重金屬全面修復(fù),達(dá)到中國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。[0089] 至此,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到,雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的示例性實施例,但是,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下,仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
聲明:
“重金屬污染土壤修復(fù)方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)