[发明专利]重金属污染土壤的修复剂及修复方法

说明书

本申请公开了重金属污染土壤的修复剂及修复方法。该修复剂包含硫酸亚铁粉0.5％‑1％、吸附剂1％‑3％、高聚物固化剂6％‑12％，以待修复土壤的质量为100wt％计；其中，所述高聚物固化剂为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂中任意一种以上，所述吸附剂为沸石粉和/或活性炭粉。本方案中，满足固化重金属污染土的要求，能达到美国环境保护局(US EPA)的规定强度无侧限抗压强度标准0.35MPa，其毒性浸出性质也能满足中华人民共和国标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3‑2007)的危险废物浸出毒性鉴别的相关要求，是一种快速高效的修复重金属污染土的方法。

技术领域

本申请涉及土壤修复的技术领域，尤其涉及重金属污染土壤的修复剂及修复方法。

背景技术

中国环境保护部和国土资源部于2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，中国土壤污染情况十分严重，土壤总超标率达16.1％，其中重金属污染物以其隐蔽性、复杂性、持久性、广泛性，世界上90％的污染物最终滞留在土壤中。目前，我国的土壤污染的形势十分严峻，其中重金属污染问题尤为严重。土壤重金属污染是指人类活动将重金属输入土壤中，引起土壤重金属含量明显高于背景含量，并造成生态环境质量恶化的现象。

目前，重金属污染土修复方法主要有固化/稳定化法(S/S)、化学修复法、电动修复法、生物修复法。从实际操作及经济角度考虑，S/S是目前使用最多，应用最广泛，技术最成熟的方法。该技术采用原位搅拌等方法将固化剂加入污染土壤中，使固化剂与土壤发生化学固化，物理吸附等作用，使土壤结块封闭，从而防止污染物转移。常用的固化剂有：无机胶凝材料如水泥、粉煤灰等，而此类胶凝材料固化时间长，在面对突发的重金属污染问题，无法及时固化，易引发二次重金属污染的爆发。同时水泥、粉煤灰等胶凝材料固化重金属污染土后，土壤板结，固化之后形成的混凝土-土混合物往往得不到有效的利用。

在固化剂的使用上，常常将固化剂，还原剂，吸附剂混合制剂后添加到重金属污染土中，在通过搅拌使混合制剂与重金属污染土充分混合进行固化，但在固化过程中胶凝状态的固化剂常常会包裹住颗粒粉状还原剂，吸附剂，使二者无法有效的发挥出还原高价重金属离子，吸附重金属离子能力导致固化效果变差。因此，提供一种新的重金属污染土壤的修复方法，既可以在短时间内固化重金属污染土，又能有效避免土壤结板，还能有效避免胶凝状态的固化剂对吸附剂，还原剂的干扰，从而达到高效固化土壤中重金属的目的，显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本申请提供重金属污染土壤的修复剂及修复方法，能够提高对重金属的去除效果。

已为普遍意识到的是，相关技术中，重金属污染土壤的修复剂所添加的固化剂，一般地形式为，无机胶凝材料，如水泥、粉煤灰等。这些固化剂通常存在如下问题：1.水泥、石灰等凝胶材料固化重金属污染土固化时间长，难以应对突发的重金属污染事件的问题。2.水泥、石灰等凝胶材料固化重金属污染土后，土壤板结，不利于土体的二次利用。3.胶凝性固化剂与固态颗粒性状的还原剂、吸附剂混合制剂固化重金属污染土时，胶凝性固化剂在硬化过程中会包裹住固态颗粒性状的还原剂、吸附剂使二者无法发挥出应有的固化重金属效果。

本发明人意外地发现，利用高聚物固化剂能有效吸附重金属离子的特性去固化重金属污染土，同时高聚物固化剂的固化时间短能在1-3天内完成固化。本方法首先通过施加还原剂将高价活泼态重金属离子转化为低价稳定态重金属离子，降低重金属离子毒性，再施加吸附剂将低价重金属离子以及未参加还原反应高价重金属离子吸附在粉状的吸附剂微粒中，最后通过固化剂包裹住粉状的吸附剂微粒和游离的重金属离子使重金属污染土得到修复。