[发明专利]一种多种重金属复合污染土壤修复剂及其应用方法

说明书

本发明公开了一种多种重金属复合污染土壤修复剂及其应用方法，按质量百分比计算，包括如下组份：钙基占5～30％，铁基占10～30％，硅基占10～20％，铝基占15～40％，磷基占10～30％，合计为100％；具体制备过程为：(1)将上述原料混合后置于600～800℃下保持2～4h，然后与稀酸溶液混合振荡浸泡1～2h，经固液分离后将沉淀物烘干至恒重；(2)将沉淀物与海泡石混合均匀，于200～300℃下保持2～5h即得修复剂。本发明的修复剂能实现重金属镉、铅、锌、砷同步稳定化，解决了多金属同步稳定化难题，处理后的污染土壤各重金属浸出毒性能够稳定达到GB 14848‑2017中规定限值。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种多种重金属复合污染土壤修复剂及其应用方法。

背景技术

随着工业、城市污染的加剧和农药化肥的施用，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤中相应重金属元素的富集。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。最后通过食物链进入人体危害健康。重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤重金属污染物主要有铅、镉、汞、铬、铜、铁、锌及类金属砷等。

重金属污染土壤的修复方法主要有工程物理化学法和生物修复法。其中工程物理化学法包括客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法等，不适合污染面积较大的土壤。生物修复法包括植物修复、微生物修复和动物修复等，植物和低等动物修复法对土壤修复的效果不太显著；微生物修复利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，从而降低土壤中重金属的毒性。该技术对周围环境影响较小，不会产生二次污染，具有的巨大土壤修复潜力。但现有的重金属污染土壤的微生物修复技术存在一定的局限性，如微生物修复持续时间长、见效慢、一般形成络合物降低重金属的危害，并不能将重金属从土壤中除去。

不同种类的重金属污染土壤，其性状特点有着较大的差异，采取的最终处理处置措施也应具有针对性。现有研究中大都针对土壤中某单一重金属污染，对于土壤中多种重金属并存的复合污染修复有一定的局限性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种有效治理多种重金属复合污染土壤修复剂及其应用方法，能实现重金属镉、铅、锌、砷同步稳定化，解决了多金属同步稳定化难题，处理后的污染土壤各重金属浸出毒性能够稳定达到《地下水质量标准》(GB14848-2017)中规定限值。

一种多种重金属复合污染土壤修复剂，按质量百分比计算，包括如下组份：钙基占5～30％，铁基占10～30％，硅基占10～20％，铝基占15～40％，磷基占10～30％，合计为100％；

具体制备过程为：

(1)将上述原料混合后置于600～800℃下保持2～4h，然后与稀酸溶液混合振荡浸泡1～2h，经固液分离后将沉淀物烘干至恒重；

(2)将沉淀物与海泡石混合均匀，于200～300℃下保持2～5h即得TR-001 土壤修复剂。

进一步地，所述多种重金属复合污染土壤中同时含有镉、铅、锌和砷，且镉浸出毒性小于5mg/L、铅浸出毒性小于10mg/L、锌浸出毒性小于100mg/L、砷浸出毒性小于10mg/L。

进一步地，所述钙基为火电厂产生的含钙一般工业固体废物或副产物，如粉煤灰、脱硫石膏等钙基物料；所述铁基为硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化铁、三氧化二铁中的一种或多种；所述硅基为高岭土、蒙脱石、凹凸棒土、膨润土、硅藻土中的一种或多种；所述铝基为聚合氯化铝、氧化铝、氯化铝、氢氧化铝中的一种或多种；所述磷基为磷酸氢钙、磷酸三钙、磷酸钠中的一种或多种。

进一步地，步骤(1)中，所述稀酸溶液为乙酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种，其浓度为5～15wt％，混合后的原料与稀酸溶液的固液比为1g：1～3mL。