[发明专利]一种用于重金属污染底泥治理的稳定剂

说明书

技术领域

本发明属于环境和水利工程中底泥污染修复领域，特别涉及一种适用于治理地表水体底泥重金属污染的药剂的配制方法。

背景技术

重金属污染一般指比重大于5.0g/cm³金属（主要包括汞(Hg)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)、镍(Ni)、钡（Ba）、钴(Co)、锡(Se)以及类金属砷(As)等）或其化合物在环境中造成的污染。重金属污染具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性和不可逆性等特点。重金属污染底泥主要是指受铅、汞、镉、砷、六价铬、总铬、镍、铜和锌等重金属污染的底泥。

水体底泥中的重金属可来自于大气降尘、大气降水、土壤冲刷、地表径流、各类污水、农药、固体垃圾等。重金属通过各种途径进入水体后，在物理沉淀、化学吸附等作用下迅速由水相转入固相，沉积于河道底泥中。底泥是河流湖泊等众多水体生态系统的重要组成部分。当底泥的氧化还原条件发生变化时，长期束缚于底泥中的重金属重新转化为溶解状态而释放出来，使上覆水体的重金属浓度增高，出现二次污染，从而对河道水质、人类的健康造成影响。如日本由汞、镉污染引起的水俣病和骨痛病，以及近期屡传不止的儿童铅严重超标事件、山东肖家店癌症村、重金属污染“菜篮子”等因重金属污染导致的公共卫生事件屡屡发生。因此，急需解决底泥中的重金属污染问题。

目前国内外对地表水体污染底泥的治理主要分为原位治理和异位治理。原位治理是指底泥不进行疏浚、采挖而直接采用固化/稳定化或生物降解等手段来消除底泥的污染行为；异位治理则是将底泥疏浚后再行处理，利用物理、化学、生物等方法消除其对水体的危害。由于受客观条件的限制，原位修复技术未能被广泛应用于实际工程。异位修复中的物理法和生物法具有稳定化效果明显的特点，但工程量大、投入大、疏浚污泥后续处理处置困难。化学修复方法具有处理速度快、价格低廉等优点，因此被广泛用于重金属污染底泥的处理和处置。

然而，传统的化学修复药剂主要以石灰和生物固体等为材料，成本较高，在修复过程中对单一重金属污染土壤修复效果比较显著，而对多种元素伴生的污染现象处理效果并不突出。并且，传统的稳定化药剂组分单一，在底泥中的缓冲性能较差，在底泥条件改变时稳定性受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种治理地表水体底泥重金属污染的化学稳定化复配药剂。

本发明的技术方案是：一种用于重金属污染底泥治理的稳定剂，它由以下重量份数的原料制成：氧化钙4-10、磷酸钙2-8、硫化钠0.1-5。

所述的用于重金属污染底泥治理的稳定剂优选由以下重量份数的原料制成：氧化钙5-8、磷酸钙3-6、硫化钠0.5-3。

所述的用于重金属污染底泥治理的稳定剂最有由以下重量份数的原料制成：氧化钙6、磷酸钙5、硫化钠2。

本发明原料混合均匀后制成粉剂，将该粉剂通过人工或者机械方式直接加入到受污染的底泥中使用，该粉剂与底泥绝干固形物重量比为1：20~30，稳定12-24h后即可显著降低底泥中重金属的浸出浓度。

本发明的有益效果是：本发明提供一种治理地表水体底泥重金属污染的化学稳定化复配药剂，该药剂中的氧化钙是碱性化合物，它能够与水反应生成OH^-，使得底泥的pH值升高，从而有效地减少底泥中重金属的浸出；磷酸钙能够诱导重金属吸附，并且磷酸盐易与重金属反应生成沉淀或矿物质；硫化钠中的硫能够与底泥中的镉、汞、锌等反应生成稳定的矿物成分，三种药剂的共同作用能够显著降低底泥中多种重金属浸出浓度，从而达到稳定底泥中重金属的目的。本发明稳定剂对铅、汞、镉、砷、六价铬、总铬、镍、铜和锌等多种重金属具有较高的稳定化效果。可以有效地降低底泥中重金属的浸出浓度，并能够与底泥中易溶出的重金属发生反应，生成稳定的矿物成分。并且所用的药剂廉价易得，成本较低，无二次污染，易于推广。

附图说明

图1为实施例1底泥固定前后XRD图谱。

具体实施方式

实施例1

蟒河的某条支流底泥受重金属污染严重，主要含有铅、汞、镉、铬、镍、铜、锌等，必须进行治理。现采用该发明方法所配制的药剂对该河道底泥中的重金属进行稳定化处理。