本申請涉及污染土壤治理與修復領(lǐng)域領(lǐng)域,尤其涉及一種六價鉻污染土壤的修復劑和修復方法。
背景技術(shù):
1、鉻具有多種化合價態(tài),其中三價鉻(cr(iii))和六價鉻(cr(vi))是最常見的穩(wěn)定價態(tài);cr(iii)廣泛存在于自然界,在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其具有水溶性差、遷移能力弱和毒性低等特點;cr(vi)多出現(xiàn)于人類工業(yè)生產(chǎn)中,例如制革、電鍍、印染、紡織和鉻鐵冶煉,cr(vi)具有易溶于水、遷移能力強、氧化性強和毒性高(為cr(iii)毒性的近千倍)等特點,在工業(yè)生產(chǎn)和礦產(chǎn)資源開采過程中會產(chǎn)生大量cr(vi)含量較高的廢水或鉻渣,隨著鉻廢水排放和鉻渣被雨雪侵淋,cr(vi)逐漸滲入土壤或地下水中,從而引發(fā)了土壤污染問題。
2、對鉻污染土壤的修復方法主要可分為兩類,一類是將鉻從污染土壤中徹底去除,主要包括化學淋洗或生物修復等技術(shù),但化學淋洗會破壞土壤結(jié)構(gòu),降低耕地的肥沃程度和適耕性,且淋洗出來的廢水需要嚴格處理,而生物修復技術(shù)需要選擇合適的植株,存在修復周期長和修復效果差的問題;另一類修復方法是將土壤中的cr(vi)還原為cr(iii),通過改變鉻在土壤中的存在形態(tài)降低其對環(huán)境的負面影響,修復技術(shù)主要為化學還原法和生物還原法,前者利用亞硫酸鈉、鐵屑、硫酸亞鐵、二氧化硫等化學還原劑對cr(vi)進行還原,屬于原位修復方法,可操作性強,處理成本低,但還原過程中產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物有可能造成二次污染且難以處理,后者利用生物還原反應對cr(vi)進行還原或是將其轉(zhuǎn)化為相對無毒的形態(tài),成本低廉且無二次污染,但此法效率較低。
3、開發(fā)一種成本低廉,修復效率高,使用簡便,能夠避免二次污染的鉻污染土壤修復劑,對土壤治理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)保護和促進工業(yè)與環(huán)境的和諧發(fā)展都具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于提供一種六價鉻污染土壤的修復劑和修復方法,以解決上述問題。
2、為實現(xiàn)以上目的,本申請第一方面提供一種六價鉻污染土壤的修復劑,其原料按質(zhì)量為100%計,包括:
3、光引發(fā)劑25%-40%、有機酸5%-10%和水50%-65%;
4、所述光引發(fā)劑包括聚乙二醇。
5、可選的,所述聚乙二醇的重均分子量為200-20000。
6、可選的,所述有機酸包括檸檬酸。
7、本申請第二方面提供一種六價鉻污染土壤的修復方法,包括:
8、在光照條件下,將六價鉻污染土壤和所述的修復劑進行混合、反應。
9、可選的,所述六價鉻污染土壤中六價鉻離子濃度為100mg/kg-10000mg/kg。
10、可選的,所述光照條件使用的光源為太陽光或人造光源。
11、可選的,所述反應的時間為1h-3h。
12、可選的,所述反應的ph為4-8。
13、可選的,所述六價鉻污染土壤和所述修復劑的質(zhì)量比為1:(0.2-1.8)。
14、可選的,所述六價鉻污染土壤在處理礦物加工及冶煉、電鍍和制革生產(chǎn)過程中制備得到。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請的有益效果包括:
16、本申請?zhí)峁┑牧鶅r鉻污染土壤的修復劑為溶液,能夠更好地與土壤中的六價鉻接觸,有機酸與六價鉻結(jié)合將其轉(zhuǎn)化為鉻酸氫鹽,聚乙二醇在光照的條件下被激發(fā)發(fā)生電荷分離,利用產(chǎn)生的導帶電子將土壤中高毒性的六價鉻酸氫鹽還原為低毒性的三價鉻;聚乙二醇具有難燃、不爆、無毒等特性,能夠調(diào)節(jié)土壤性質(zhì),增加土壤的保水性和通氣性,促進植物生長和發(fā)育;有機酸能夠降低土壤ph值,緩解土壤鹽害,改善土壤環(huán)境,促進作物生長;此外,聚乙二醇和有機酸還能發(fā)揮穩(wěn)定劑的作用,能夠與三價鉻發(fā)生絡合,防止鉻元素發(fā)生擴散,且自身具有還原性,能夠為土壤提供還原能力,防止土壤中的三價鉻被氧化成六價鉻,避免二次污染的發(fā)生。
17、本申請?zhí)峁┑牧鶅r鉻污染土壤的修復劑和修復方法,在常溫下即可進行土壤修復,適用范圍廣,利用太陽光或人造光即可實現(xiàn)將土壤中的六價鉻原位還原為三價鉻,對設備要求簡單,操作簡便,成本低廉,修復效率高,運行費用少,不會產(chǎn)生二次污染,具有廣闊推廣應用前景。
1.一種六價鉻污染土壤的修復劑,其特征在于,其原料按質(zhì)量為100%計,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六價鉻污染土壤的修復劑,其特征在于,所述聚乙二醇的重均分子量為200-20000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六價鉻污染土壤的修復劑,其特征在于,所述有機酸包括檸檬酸。
4.一種六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,所述六價鉻污染土壤中六價鉻離子濃度為100mg/kg-10000mg/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,所述光照條件使用的光源為太陽光或人造光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,所述反應的時間為1h-3h。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,所述反應的ph為4-8。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,所述六價鉻污染土壤和所述修復劑的質(zhì)量比為1:(0.2-1.8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-9任一項所述的六價鉻污染土壤的修復方法,其特征在于,所述六價鉻污染土壤在處理礦物加工及冶煉、電鍍和制革生產(chǎn)過程中制備得到。