[发明专利]适用于砷污染场地土壤修复的化学稳定剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染土壤的修复，尤其是涉及一种适用于砷污染场地土壤修复的化学稳定剂，本发明还涉及该化学稳定剂的使用方法。

背景技术

随着工农业的发展和含砷化学物质的广为应用，在开采、加工、使用、废物处理等过程中，均会使大量的砷残留到土壤中，土壤中的砷污染现象在世界范围内普遍存在。由于砷对人类健康的危害很大，高浓度时可立即杀死细胞甚至危及生命，因此砷污染土壤的治理及修复受到越来越多的关注。目前，砷污染土壤修复技术主要包括以下几种：

工程修复法：主要包括客土法、换土法和翻土法。客土法是向污染土壤内加入大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低。换土法是把污染土壤取走，换入新的干净土壤。翻土法采用深耕的方式使聚集在表层的污染物分散到深层，达到稀释和自处理的目的。翻土法主要用于轻度污染的土壤，而客土法和换土法主要用于重度污染的土壤。上述的工程修复法治理重金属污染土壤虽具有彻底、稳定的特点,但工程量大、投资费用高，而且会破坏土体结构、引起土壤肥力下降。

物理化学修复法：主要包括土壤淋洗法、玻璃化法、电化学法等。土壤淋洗法利用淋洗剂淋洗污染土壤，使土壤中的固相重金属转移到土壤液相中，降低污染物毒性；玻璃化法是在现场使用电加热，将污染土壤熔化，冷却后形成化学惰性的、非扩散的坚硬玻璃体技术；电化学法是利用外加电场所产生的动电效应驱动土壤中的污染物沿电场方向定向迁移，富集的污染物可在电极区得到集中处理或分离。对于渗透性不高、传导性差的粘性土壤中的砷，根据电流能破坏金属-土壤键的原理，可应用电化学法予以去除。但这种方法的修复成本高昂、能耗较大、甚至存在二次污染。

植物修复法：是利用种植某种植物来净化受砷污染的土壤和水体。植物修复法按其修复的机理和过程可分为植物萃取、植物固定、植物挥发、根系过滤、植物降解。其中植物萃取是指利用植物根系吸收土壤污染物质并运送至植物地上部，通过收割地上部物质而达到去除土壤中污染物的一种方法。该方法的治理周期漫长，后期植物收集、处理工艺较为复杂，维护管理周期长。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足而提供的一种适用于砷污染场地土壤修复的化学稳定剂，本化学稳定剂的原料广泛，制备简单，治理效果好，本发明还同时提供该化学稳定剂的使用方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的适用于砷污染场地土壤修复的化学稳定剂，是由催化氧化剂和铁基化合物按下述质量百分比配制而成：催化氧化剂:铁基化合物=30~60:40~70；所述的催化氧化剂为高锰酸钾和双氧水，所述的铁基化合物为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的任意一种或两种以上的混合物；

首先将铁基化合物磨制成粒度200目的粉料备用；

将高锰酸钾配制成1mg/L的溶液，双氧水配制成3mg/L的溶液，然后将高锰酸钾和双氧水按1:3的重量份配制，混合均匀后得到液体催化氧化剂；

将铁基化合物粉料按比例添加进催化氧化剂液体中混合均匀即可得到化学稳定剂成品。

本发明所述化学稳定剂的使用方法为：

a、按常规方法检测待处理污染土壤中的砷含量及浸出毒性；

b、根据检测结果，按砷污染土壤:化学稳定剂=5~50:1的质量比，将称量出化学稳定剂均匀的铺撒在待处理土壤的表面；

c、采用翻耕搅拌的方式将土壤和化学稳定剂充分混合（翻耕搅拌至少三次），形成混合土壤；然后加水，保持土壤含水量在25%以上；

d、在混合土壤上覆盖保湿材料，如塑料薄膜、草袋、麻袋等材料，养护5天以上，使混合土壤中的稳定剂与重金属污染土壤中不稳定的砷发生反应，以不溶性砷酸盐沉淀稳定化，采样检测土壤中砷的浸出毒性；如果检测结果不符合环保要求，可以延长养护时间，必要时加水，直至检测结果符合国家有关的规定要求。

本发明的优点在于原料广泛，成本低，制备方法简单、易操作；与传统的治理方法相比，周期短，显效快，治理效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做更加详细的阐述。

实施例1

配制化学稳定剂：

将硫酸铁（也可以用氯化铁、硝酸铁，或者任意两种或三种原料的混合物）磨制成粒度200目左右的固体物料备用；将高锰酸钾加水配制成1mg/L的溶液，双氧水配制成3mg/L的溶液，然后按高锰酸钾:双氧水:硫酸铁=10:30:60的质量百分比混合均匀即可。

在河南某矿区称取100kg砷污染土壤作为样品。