[发明专利]重金属污染物固定化试剂组合物及固定化治理方法

说明书

技术领域

本发明属土壤环境治理技术领域，具体是采用一种化学试剂组合物将土壤中的重金属元素进行固定化，降低这些重金属在土壤中的迁移活性，进而达到对重金属污染土壤进行修复的目的。

背景技术

随着工业化和城市化进程的快速发展，我国的土壤污染问题形势日益严峻，污染土壤的环境问题已经成为土地再开发过程中的一大障碍。各种工业废水、废气、废渣的排放，化肥农药的使用，污水灌溉农田等，均造成水体、土壤的重金属污染。这些重金属污染土壤一方面带来环境和健康风险，重金属污染会造成土壤、水体环境质量下降，危害人类的安全和健康，农田土壤受重金属污染后，可能导致农作物重金属含量超标，严重威胁食品安全。另一方面，土壤的重金属污染问题也在不同程度上阻碍了城市建设和地方经济的发展，有效治理土壤重金属污染已成为我国各地乃至世界范围内亟待解决的重要问题。

目前，重金属污染土壤的治理方法可分为物理修复、化学修复和生物修复，具体主要有以下几种方法：

物理修复法所需费用高、工程量大，通常是采用物理的手段对污染源或污染物进行机械固定、拦截或隔离，物理修复法通常用于处理小面积的垃圾及废弃物的重度污染问题而不适于大面积土壤的修复治理。

生物修复法是以生物为主体，利用生物吸收、降解、转化污染物，进而达到治理污染土壤的目的。利用生物修复可一定程度上降低土壤中污染物的浓度水平，或将有毒、有害的污染物转化为无害的物质。但生物修复法尤其是植物修复法治理周期长、见效慢，植株的选择及适应范围小。

在重金属污染土壤治理方面研究较多的是化学修复法，包括化学固定化法和化学淋洗法。

日本东曹株式会社的专利CN101947381 A公开了一种金属处理剂固定化治理污染土壤中重金属的方法，使用含有哌嗪二硫代羧酸盐和还原性组合物（2价铁化合物、脂肪族α-羟基羧酸或其盐、硫化二碱金属盐）组成金属处理剂，该处理剂能够有效固定化重金属污染物中的Pb、Zn、Cd、Hg、As、Se、六价Cr等，但该专利公开的具有特定组成的处理剂只对污染物中某一种或两种重金属具有较好的固定化效果，且该重金属处理剂使用量需达到20%以上，在土壤治理方面没有技术优势。

加拿大索鲁科普工业有限公司的专利CN 1165486 A公开了一种污染废弃物的处理方法，采用无机硫化物、磷酸钙和碳酸钙的混合物固定化处理污染废物中的重金属，但该专利技术只公开了对固体废弃物中Pb的固定化处理效果。

上海大学的专利CN101100342 A公开了一种利用由氧化铁、氧化铝、磷酸钠和活性炭组成的重金属热稳定剂处理污染物中重金属的方法，该方法处理后的处理物只作为生态水泥、混凝土等材料的原料，因此不适于污染土壤的治理，且该专利只涉及了对Pb、Zn、Cd、Cr的处理效果。

华东理工大学的专利CN101979416 A公开了采用新型丙烯酰胺高分子螯合剂稳定化处理含重金属危险废弃物的方法，该技术也仅限于对工业或生活垃圾焚烧废弃物中重金属的固定化处理，且该专利只涉及了对As和Pb的处理效果。

天津市福隆环境技术发展有限公司的专利CN1600459 A、同济大学的专利CN1827246 A和CN1884116 A中公开的方法也均是针对垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化处理。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术治理重金属污染土壤时存在治理效果不理想、处理剂使用量较大的问题，提出一种化学试剂组合物及其处理方法，采用该化学试剂组合物能够同时有效固定化污染土壤中的Cu、Cd、Ni、Cr、Pb、Zn、As和Hg等多种重金属，达到对重金属污染土壤的固定化修复治理。

本发明是由以下技术方案实现的：一种重金属污染物固定化试剂组合物及其固定化处理重金属污染物的方法，其特征在于该固定化试剂的主要组成及重量百分数为：5~70%的磷酸盐类化合物、1~60%的金属硫化物、5~80%的金属氧化物、5~65%的强碱弱酸盐类化合物、0.1~15%的金属稳定剂和0.1~10%的金属螯合剂。

一种使用上述固定化试剂组合物固定化处理重金属污染物的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

（1）首先按以下比例称取配制1份重量固定化试剂的各组分：5~70%的磷酸盐类化合物、1~60%的金属硫化物、5~80%的金属氧化物、5~65%的强碱弱酸盐类化合物、0.1~15%的金属稳定剂和0.1~10%的金属螯合剂；

（2）称取10~1000份重量的重金属污染物试样；