[发明专利]一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用

说明书

本发明提供了一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用。所述土壤修复剂中添加了铁还原菌和硫酸盐还原菌，其既能与土壤中其他微生物共同作用，分解有机废弃物和有机调理剂中的有机质，产生大量水溶性有机物，还原六价铬和络合、螯合三价铬，还可以在铁还原菌和硫酸盐还原菌的协同作用下，同时解决铬污染土壤修复后“返黄”和硫酸盐盐渍化的长效安全风险问题。本发明属于土壤原位修复技术，在解决上述“返黄”和盐渍化问题的同时，再通过种植铬超积累植物进一步迁移转化，最终实现了铬污染土壤的绿色修复和生态构建。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用。

背景技术

我国的铬污染土壤主要是由铬盐生产企业排放的铬渣堆存及搬迁企业遗留场地导致的。据统计，2005年我国累计堆存遗留铬渣600余万吨，截至2012年已全部解毒完成。但铬渣长期堆存过程中，多未采取防渗、防洪、防雨淋和防飞扬措施，风化的铬渣粉尘随风飞扬沉降到附近土壤，雨淋铬渣导致Cr(VI)渗入土壤等因素造成土壤的铬污染。

自然环境中的铬主要以Cr(III)和Cr(VI)两种形态存在，Cr(III)不易迁移且毒性低，对环境的危害相对较小，而Cr(VI)易溶于水、移动性强、且毒性比Cr(III)大10-100倍。处理Cr(VI)污染的重要思路是将高毒性、易迁移的Cr(VI)还原成低毒性易形成沉淀的Cr(III)，而微溶于水的Cr(OH)₃通常被认为是Cr(VI)污染修复中最稳定的修复产物。

传统化学修复方法从短期修复效果评价结果来看，Cr(VI)污染土壤的还原修复基本上可以达到既定的标准，但还原修复后Cr(VI)浓度存在反弹问题，是限制该类修复技术大范围推广应用的关键因素。造成这一现象的主要原因有三个：一是土壤中混有铬渣，其渣中六价铬含量大约为1-2.5％，其中水溶性六价铬和酸溶性六价铬各约占50％。传统铬污染土壤修复技术只能修复土壤中水溶性六价铬，不能完全修复土壤中的酸溶性六价铬。FeSO₄等无机还原药剂长效性较差，在自然环境中容易发生氧化，失去还原效能，即使过量投入，也无法完全还原缓慢释放的酸溶性六价铬。随着时间的推移，酸溶性六价铬逐步释放，产生“返黄”现象；二是土壤环境中锰氧化物和H₂O₂的存在可造成Cr(III)的再氧化问题；三是新生成的三价铬(无定形态的水合氧化铬(Cr₂O₃·nH₂O))在热力学或动力学上都不稳定，在自然界中容易再次被氧化成Cr(VI)，造成“返黄”现象。而且，铬污染土壤通常采用硫酸亚铁、硫化钠、硫化钙等还原剂进行还原，六价铬还原成三价铬的同时，也会生成氢氧化铁、硫酸钠等影响土壤的理化性质。

CN108555007A公开了一种土壤修复剂和六价铬污染土壤的还原稳定化修复方法。所述土壤修复剂由下述质量百分比的原料组成：多硫化钙35-45％；生物质炭15-25％；七水合硫酸亚铁35-45％；其中，各原料的质量百分比之和为100％。该发明的修复剂中，生物质炭通过真空热解生物质获得，在真空条件下制得的生物质炭孔隙率高，吸附值高；以水稻秸秆生物质为原料，充分利用资源，避免因其焚烧造成环境污染。通过真空热解得到的生物质炭具有比表面积大，孔道丰富，易吸附各类重金属离子，降低土壤中迁移性重金属离子的浓度。但是该修复剂的引入使得修复后的土壤中硫酸盐含量增加，土壤盐碱化程度加重。

因此，亟待针对修复后的铬污染土壤出现“返黄”以及盐渍化长效安全风险等问题，研发有效的修复控制关键技术。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种土壤修复剂及其在铬污染土壤修复后抑制“返黄”中的应用。所述土壤修复剂能同时解决铬污染土壤修复后“返黄”和硫酸盐盐渍化的长效安全风险问题，实现土壤的绿色修复，具有很好的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：