[发明专利]一种六价铬污染土壤改良剂的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤修复技术领域，具体涉及一种六价铬污染土壤改良剂的制备 方法及应用。

背景技术

含铬化合物都有毒，在所有含铬化合物中，六价铬的毒性最大，其已被列为对人体 危害最大的八种化学物质之一，也是美国环保组织公认的129种重点污染物之一。

现有六价铬污染土壤治理的方法有很多，主要有化学淋洗法、生物修复法、电修复 法、固化/稳定化法、化学还原法等。其中化学淋洗法可实际应用的范围有限，要求化学淋洗 剂能够与土壤内的六价铬充分接触并将其洗脱，该法仅适用于砂壤等渗透系数大的土壤， 且其淋洗后淋洗剂必须得到妥善处理，避免二次污染。生物修复法包括微生物修复与植物 修复两种，微生物修复是指利用微生物在土壤中的生化作用，将土壤中六价铬还原为三价 铬，并将三价铬稳定在土壤中，目前微生物修复技术仍需要大量基础性的研究工作；植物修 复技术包括植物提取技术、植物固定技术和植物挥发技术，相对于其他技术来讲，植物修复 成本低、环境友好，但是其修复周期长，对于工期要求短的工程，难以实现短期内的快速修 复，且对污染程度大的土壤存在难以修复的问题。固化/稳定化法是目前修复重金属污染土 壤常用的方法，由于六价铬的高毒性及可还原性，在对其进行固化/稳定化之前，通常要首 先将六价铬还原为三价铬。因此，化学还原法是一种有效治理六价铬污染土壤的方法。该法 通常以亚铁盐等化学还原剂为基本药剂，土壤的修复周期短、效果明显，可以大规模应用。

所发明的土壤改良剂，在还原六价铬的同时，含有的粉煤灰等硅铝酸盐能改善土 壤的结构。此外，三价铬在弱碱性土壤中以Cr(OH)₃沉淀的形态存在，改良剂能够将还原后 土壤的酸碱维持在一定范围内，有利于铬化合物在改良后土壤中的长期稳定存在。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种六价铬污染土壤改良剂的制备方法。

本发明的目的之二是将制备的改良剂用于六价铬污染土壤性质的改良，改良后土 壤六价铬的浸出毒性显著降低、土壤结构改善，铬化合物的迁移性及可生物利用性降低。

本发明的目的之三是改良后土壤酸碱性适宜，三价铬化合物以沉淀态的形式长期 在土壤中稳定存在，稳定周期长。

本发明是通过如下的技术方案实施的，具体按照以下步骤实施：

1．一种六价铬污染土壤改良剂的制备方法

1）六价铬污染土壤的改良剂由1#药剂与2#药剂组成，1#药剂由六价铬还原剂、粉煤灰、 煤矸石、矿渣、生石灰以一定质量比混合搅拌均匀而成，密封避光保存；所述的六价铬还原 剂，是由硫酸亚铁、氯化亚铁、亚硫酸钠、硫化钠、多硫化钙中的一种或多种化学还原剂的混 合物；

所述的粉煤灰、煤矸石、矿渣、生石灰，粒径均小于1mm；

所述的1#药剂，指按照质量比为六价铬还原剂:粉煤灰:煤矸石:矿渣:生石灰=(40~ 70):(30~60):(6~10):(2~10):(1~5)混合得到的混合物；

2）2#药剂指土壤酸碱缓冲药剂，2#药剂是由四种两性磷酸盐所组成的混合物，其组成 及质量比为磷酸氢二铵:磷酸二氢铵:磷酸二氢钠:磷酸氢二钠=(5~10):(10~20):(30~50): (30~50)。

2．改良剂在六价铬污染土壤改良中的应用

1）污染土壤六价铬浸出量及pH的测定

浸提液的制备：将质量比为2:1的浓硫酸与浓硝酸的混合液加入去离子水中，调节pH至 3.20±0.05；

将土样破碎、过9.5mm孔径的筛，按照质量比为土壤:浸提液=1:10的比例，翻转振荡18 小时，然后采用《固体废物六价铬测定二苯碳酰二肼分光光度法（GBT15555.4-1995）》测定 土壤浸出液中六价铬的含量；

按照国家标准《土壤pH的测定（NY/T1377-2007）》的要求测定土壤pH值；

2）铬污染土壤的改良

将土壤破碎、过2mm孔径的筛，调节土壤的含水率至40%~80%，根据土壤中六价铬浸出量 及pH值，加入8%~20%的1#药剂，搅拌均匀，养护7~30天后，测定土壤的pH值，再根据需要加入 5%~30%的2#药剂，继续养护30~60天，改良后土壤六价铬浸出毒性满足《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）》六价铬浸出毒性要求，土壤pH在6~9范围内。

本发明的效果和益处是：