[发明专利]一种利用关键有机质诱导活化态重金属稳定化的方法

说明书

本发明涉及一种利用关键有机质诱导活化态重金属稳定化的方法，将含有活化态重金属的物料与含有含氮杂环化合物的关键有机质混合；活化态重金属在关键有机质的作用下形成有机结合态重金属；加入原生矿物，有机结合态重金属被诱导二次成矿，在原生矿物表面形成新生矿物，转化为稳定的残渣态重金属。本发明可对活化态重金属进行原位稳定化，无需换土、冲淋，大幅降低重金属稳定化成本、避免冲淋废水生成，相比于重金属生物固定技术周期短、操作简单、受气候影响小，且关键有机质的添加有利于利用场景的后续肥效恢复与复绿。

技术领域

本发明涉及重金属污染防治领域，尤其是涉及一种利用关键有机质诱导活化态重金属稳定化的方法。

背景技术

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。由于土壤、底泥或污泥中的重金属污染具有隐蔽性、长期性和滞后性等特点，较大气污染和水污染引起的危害更加严重。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类。因此对土壤、底泥或污泥中的重金属污染的控制与治理是全球环境领域工作者持续关注与研究的问题。

目前，土壤、底泥等重金属污染修复技术包括物理化学修复技术(换土，冲淋洗脱，电化学修复，添加重金属修复药剂如活化剂、钝化剂和微生物菌剂等)、生物修复技术(种植金属富集植物、利用蚯蚓钝化重金属等)和联合修复技术等。其中物理化学修复技术在修复重金属污染过程中，费用较高且易破坏原有生态环境，引起生物活性下降，重金属冲淋洗脱废水、受污染土壤无处可去等二次污染等问题；生物修复技术一般修复周期长，对重金属的吸收消纳量有限，受气候影响大、效率低下。因此，开发高效的重金属原位稳定化技术对于土壤、底泥或污泥中的重金属污染的控制至关重要。

现有技术中，公开了一些重金属污染修复技术，如CN101417851A公开的一种降低活性污泥中重金属生物有效性的方法，往活性污泥中添加粉末腐殖土，活性污泥中Zn、Cu、Ni、Pb重金属可交换态和碳酸盐结合态的比例降低，Zn、Cu、Ni、Pb四种重金属硫化物及有机质结合态和残渣态的比例得到提高，使活性污泥中重金属的生物有效性得到降低。CN112620343A公开了一种生态修复重金属污染土壤治理方法，通过农业机械翻土机对土壤进行翻土，对土壤的pH进行调节治理，离子拮抗治理、微生物修复和植物修复，重金属的植物和微生物联合修复，通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收，通过植物地上部分的收获来修复被污染土壤，提高土壤修复的能效。然而，重金属污染修复技术存在的成本高、换土破坏原有生态环境、冲淋带来二次污染、生物修复周期过长且消纳量低的问题仍未得以有效解决。

发明内容

本发明的目的就是为了解决目前重金属污染修复技术存在的成本高、换土破坏原有生态环境、冲淋带来二次污染、生物修复周期过长且消纳量低的问题，而提供一种利用关键有机质诱导活化态重金属稳定化的方法。

本发明方法可对活化态重金属进行原位稳定化，相比于物理化学修复技术无需换土、冲淋，大幅降低重金属稳定化成本、避免冲淋废水生成，相比于重金属生物修复技术周期短、操作简单、受气候影响小，且关键有机质的添加有利于利用场景的后续肥效恢复与复绿。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种利用关键有机质诱导活化态重金属稳定化的方法，将含有活化态重金属的物料与含有含氮杂环化合物的关键有机质混合；

活化态重金属在关键有机质的作用下形成有机结合态重金属；

加入原生矿物，有机结合态重金属被诱导二次成矿，在原生矿物表面形成新生矿物，转化为稳定的残渣态重金属。

进一步地，一种利用关键有机质诱导活化态重金属稳定化的方法，包括以下步骤：

S1、制备得到含有含氮杂环化合物的关键有机质；