[发明专利]治理冶金场地六价铬污染的土壤修复药剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种治理冶金场地六价铬污染的土壤修复药剂及制备方法。

背景技术

重金属污染场地修复是国内外亟待解决的环境治理问题，特别是近年来国内钢铁企业转型，使得不锈钢场地土壤六价铬污染问题的逐渐显现。六价铬是很容易被人体吸收的重金属，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体，可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，因此对环境有持久危害性。

目前常用的土壤中六价铬污染修复技术主要为固化/稳定化处理技术和土壤淋洗处理技术。这些修复技术在实际应用时工程量大、投资费用高、能耗较大，且破坏土体结构。虽然固化/稳定化处理技术可以将六价铬有效密封包裹于固体基质中以降低六价铬的流动性和生物有效性，但未根本上改变六价铬本身的价态和毒性，存在再次污染的隐患。土壤淋洗处理技术按处理土壤的位置可以分为原位土壤淋洗技术和异位土壤淋洗技术两类；原位土壤淋洗指通过注射井等向土壤施加淋洗剂，使其向下渗透，穿过污染带与污染物结合，最终使其成为可迁移态化合物。其缺点为可能会污染地下水，无法对去除效果与持续修复时间进行预测，去除效果受制于场地地质情况等。异位土壤淋洗技术指将污染土壤挖掘出来，通过筛分去除超大的组分并把土壤分为粗料和细料，然后用淋洗剂来清洗、去除污染物，再处理含有污染物的淋出液，并将洁净的土壤回填或运到其他地点。该技术对于土壤地质条件有一定要求，对于粘粒、粉粒含量较高，或腐殖质含量较高的污染土壤，其处理效果较差。

目前针对不锈钢场地的六价铬污染土壤没有特异性的土壤修复药剂及工程技术，不锈钢场地土壤一般具有较高浓度的复合重金属污染，常见的污染重金属有Cr、Pb、Ni等，还有多环芳烃等有机污染物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种治理冶金场地六价铬污染的土壤修复药剂及制备方法，本药剂克服了现有污染土壤修复技术的缺陷，具有针对性强、效果长久和绿色环保的优点，本制备方法简单、可操作性强，成本低廉。

为解决上述技术问题，本发明治理冶金场地六价铬污染的土壤修复药剂的组分按质量百分比为10～50%的动物生物炭、20～40%的焦亚硫酸钠、15～65%的生石灰。

进一步，所述动物生物炭为猪骨在厌氧环境、500℃温度下无火热解炭化而成，其粒径为200～300μm、灰粉含量为52～61%。

进一步，所述焦亚硫酸钠为食品级。

进一步，所述生石灰中CaO含量为95%以上、MgO含量为5%以下、Ca(OH)₂含量为1%以下。

一种上述土壤修复药剂的制备方法，将动物生物炭、焦亚硫酸钠和生石灰按照组分的配比要求在还原条件下混合均匀，稳定12～24小时后，即制备完成。

进一步，所述还原条件为通高纯氮气体的操作环境。

由于本发明治理冶金场地六价铬污染的土壤修复药剂及制备方法采用了上述技术方案，即本土壤修复药剂的组分按质量百分比为10～50%的动物生物炭、20～40%的焦亚硫酸钠、15～65%的生石灰。本方法将动物生物炭、焦亚硫酸钠和生石灰按照组分的配比要求在还原条件下混合均匀，稳定12～24小时后，即制备完成。本药剂克服了现有污染土壤修复技术的缺陷，具有针对性强、效果长久和绿色环保的优点，本制备方法简单、可操作性强，成本低廉。

具体实施方式

本发明治理冶金场地六价铬污染的土壤修复药剂的组分按质量百分比为10～50%的动物生物炭、20～40%的焦亚硫酸钠、15～65%的生石灰。

优选的，所述动物生物炭为猪骨在厌氧环境、500℃温度下无火热解炭化而成，其粒径为200～300μm、灰粉含量为52～61%。

优选的，所述焦亚硫酸钠为食品级。

优选的，所述生石灰中CaO含量为95%以上、MgO含量为5%以下、Ca(OH)₂含量为1%以下。

本土壤修复药剂中动物生物炭为药剂载体，其作用是分散药剂，增大药剂与土壤的接触面积；焦亚硫酸钠为还原药剂，其将六价铬还原成低价态铬，降低铬的毒性；而生石灰溶解于水后生成氢氧化钙，并与六价铬反应后将六价铬稳定/固化。本土壤修复药剂的相关化学反应式如下：