[发明专利]一种铬污染土壤化学生物还原固定协同修复药剂

说明书

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种铬污染土壤化学生物还原固定协同修复药剂。所述修复药剂由如下组分组成：生石灰、硫磺、生物表面活性剂、钾盐和水；所述生物表面活性剂由糖脂和烷基糖苷中的至少一种组成；所述修复药剂中钙的含量为39‑57g/L，硫的含量为205‑310g/L，生物表面活性剂的含量为0.05‑2g/L，钾盐的含量为5‑8g/L，本发明具有六价铬还原率高、效果稳定、工艺简单的优点。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种铬污染土壤化学生物还原固定协同修复药剂。

背景技术

土壤是人类生产和生活重要的物质基础。电镀、制革、冶金、石油化工以及农药生产等行业均可产生大量铜、铬、镍、铅等重金属，通过灌溉、降水、大气沉降等途径进入土壤。

其中，铬及其化合物作为工业原材料在各个领域被广泛应用。铬污染主要通过铬矿的开采、电镀、皮革鞣制、不锈钢、焊接、涂装和颜料应用、木材防腐等工业应用及排放形成，许多铬污染地块已位于城市发展区，地块环境风险很大。

土壤中的铬主要以六价铬Cr(VI)和三价铬Cr(III)两种形式存在，其中六价铬Cr(VI)具有三致毒性，被归类为优先污染物，更容易被人体吸收，可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体，引发皮肤、肠道溃疡，甚至诱发癌变。

六价铬Cr(VI)由于无法被微生物降解，导致其长期在土壤中积累，并能被生物富集，最终导致其通过食物链严重危害人体健康。由于六价铬Cr(VI)化学活性较高，更易在土壤及其孔隙中进行迁移，其毒性远远强于三价铬Cr(III)。

目前常用的铬污染土壤修复技术，有物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。

常用的物理修复方法包括更换土壤法、玻璃化法、热解吸法。其中更换土壤法在工程中经常采用，包括客土、换土和翻土法。客土法是指将大量未经污染的土壤覆盖在受污染土壤的表面，并与之充分混合，使受污染土壤的铬浓度降低，减轻土壤铬污染带来的危害；换土法是指将受污染土壤部分或全部挖走，取未被污染的土壤填埋在换土区域；翻土法是指将受污染土壤翻入土壤深层，以降低土壤表层的铬浓度。更换土壤法的优点在于修复速度快，缺点在于成本高昂，难以在大范围内推广和应用；对污染土壤直接丢弃，未能对铬进一步处理，因此易产生二次污染。

化学修复技术是指通过向受污染土壤中添加修复剂，使土壤的性质发生变化，进而改变土壤的形态和生物有效性，最终实现修复土壤污染的目的。常见的化学修复方法有淋洗法、电动修复法、固化/稳定化法等。其中，淋洗法是指将淋洗液通入受污染土壤，在重力及水压的作用下，使土壤中的重金属从土壤表面解吸下来，再对含有重金属的淋洗液进行处理。目前常用的淋洗液有水、螯合剂、表面活性剂等。该方法的优点在于费用较低；人和污染物不会有直接接触，缺点在于淋洗液易带来二次污染；对粘质土等渗透性较差的土壤修复效果不佳。

生物修复技术是指生物通过食物链将土壤中的Cr(VI)富集到生物体内，或者将其转化为低毒的Cr(III)，包括动物修复、植物修复和微生物修复，并以微生物修复及植物修复的研究和应用最为广泛。但是生物修复技术修复周期较长，且只能针对特征污染物进行有效修复。

中国专利申请CN108746191A公开了一种原位修复去除土壤重金属的方法，包括a.将复合材料用水稀释后按照100-200L/亩喷洒在重金属污染土壤上，每隔1周施加一次，连续施加1个月；b.将改性中药渣与有机肥料混合采用机耕法播入重金属污染土壤；c.采用称重法浇水保持土壤含水量为治理土地持水量的50-60％，持续7-10天；可修复各种重金属(如Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、As)和有毒有机物(如氯代有机物、溴代有机物、抗生素等)污染土壤，降低土壤中重金属活性强和生物可利用性强的形态，阻止重金属从土壤迁移转化到植物，防止重金属的生物富集和放大，可高效去除土壤中的铬、汞等重金属，恢复土壤原来的功能。但是，该专利申请的修复方法中所采用的复合材料组分较多，改性中药渣制备工艺复杂，修复后的土壤中铬含量依旧较高，更难以满足生产造成的高含量六价铬的土壤治理要求。