本發(fā)明屬于重金屬污染土壤修復(fù)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及到的是一種原位修復(fù)重金屬Pb、As污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
：土壤重金屬污染是全球主要環(huán)境危害之一，并可通過農(nóng)作物進入人類食物鏈，嚴重影響食品安全并危及人類健康。污染土壤的重金屬主要是指汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)5種生物毒性顯著的元素。據(jù)初步統(tǒng)計，中國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2，約占總耕地面積的1/5。因此，重金屬污染土壤的修復(fù)刻不容緩。目前，重金屬土壤修復(fù)技術(shù)主要包括：（1）物理修復(fù)技術(shù),采用物理分離的手段去除土壤中重金屬污染物，包括換土法、熱解析技術(shù)、物理分離技術(shù)、玻璃化技術(shù)和電動修復(fù)技術(shù)等；(2)生物修復(fù)技術(shù),包括微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)和動物修復(fù)技術(shù)。該類方法利用生命體在自然生長、發(fā)育、繁殖過程中，能夠忍耐和超量積累某種重金屬的特性來清除土壤中的重金屬，或可通過生命體氧化、還原等作用轉(zhuǎn)化重金屬，減輕重金屬的毒性；(3)化學(xué)修復(fù)技術(shù),包括原位固化法和原位/異位淋洗法。原位固化法是通過向土壤中添加固化劑，將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性小的狀態(tài)；原位/異位淋洗法是通過淋洗劑把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中，再把含重金屬的淋洗液進一步處理；（4）聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，通過兩種或者多種修復(fù)方法相結(jié)合的修復(fù)技術(shù)，目前研究較多的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)包括生物聯(lián)合技術(shù)、物理化學(xué)聯(lián)合技術(shù)等。其中，化學(xué)修復(fù)技術(shù)中的原位固化法修復(fù)效果好，且修復(fù)成本較低，是目前比較常用的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)。常用的固化劑容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，對土壤造成二次污染，因此尋找一種價廉易得、對土壤危害小或無危害的固化劑就成為急需解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為找到一種價廉易得、對土壤危害小或無危害的固化劑，在固化污染土壤中重金屬Pb、As的同時，改善土壤營養(yǎng)狀況，增強土壤肥力。本發(fā)明公開了一種原位修復(fù)重金屬Pb、As污染土壤的方法，所用固化劑制備方法如下：原料包括磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣、聚合硫酸鋁鐵、聚合氯化鋁鐵、氯化亞鐵、氧化鈣，其中各組分的份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)；磷酸一銨、磷酸二銨及過磷酸鈣占固化劑總質(zhì)量的30%～60%；聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵和氯化亞鐵占固化劑總質(zhì)量的37%～68%；氧化鈣占固化劑總質(zhì)量的1%～3%；其中磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣的質(zhì)量比為1.3～1.7:0.9～1.2:0.5～2，聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵和氯化亞鐵的質(zhì)量比為1.5～2:0.5～1.6:0.6～1；將所有原料用球磨機充分粉碎混合后即得到固化劑。固化劑對Pb污染土壤的修復(fù)方法為：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995和Pb對土壤的污染程度，對Pb污染土壤加入固化劑，固化劑的加入量為污染土壤質(zhì)量的0.5%～3%，固化劑和污染土壤充分攪拌均勻后，加入一定量的去離子水，使Pb污染土壤的含水率達到10%～42%，經(jīng)過一段時間的固化修復(fù)，檢測污染土壤浸出液中Pb離子的濃度，按照HJ/T300-2007標(biāo)準(zhǔn)操作，其中浸提液固比20:1（L/Kg），可達到GB5085.3-2007中規(guī)定Pb離子的濃度限值5mg/L。固化劑對As污染土壤的修復(fù)方法為：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995和As對土壤的污染程度，對As污染土壤加入固化劑，固化劑的加入量為污染土壤質(zhì)量的0.5%～3%，固化劑和污染土壤充分攪拌均勻后，加入一定量的去離子水，使As污染土壤的含水率達到10%～42%，經(jīng)過一段時間的固化修復(fù)，檢測污染土壤浸出液中As離子的濃度，按照HJ/T300-2007標(biāo)準(zhǔn)操作，其中浸提液固比20:1（L/Kg），可達到GB5085.3-2007中規(guī)定Pb離子的濃度限值5mg/L。固化劑對Pb/As混合污染土壤的修復(fù)方法為：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995和Pb、As對土壤的污染程度，對Pb/As混合污染土壤加入固化劑，固化劑的加入量為污染土壤質(zhì)量的0.5%～3%，固化劑和污染土壤充分攪拌均勻后，加入一定量的去離子水，使污染土壤的含水率達到10%～42%，經(jīng)過一段時間的固化修復(fù)，檢測污染土壤浸出液中Pb、As離子的濃度，按照HJ/T300-2007標(biāo)準(zhǔn)操作，其中浸提液固比20:1（L/Kg），可達到GB5085.3-2007中規(guī)定Pb/As離子的濃度限值5mg/L。本發(fā)明合成固化劑的原料價廉易得，在原位固化重金屬Pb、As的同時，給土壤提供磷、氮、硫、鐵等營養(yǎng)元素，使污染土壤修復(fù)與施肥一體化，可有效降低重金屬污染土壤的修復(fù)成本，適宜于對大范圍重金屬污染的土壤進行修復(fù)。具體實施方式通過以下實例，對本發(fā)明的技術(shù)方法進行描述。但是，實例不是對本發(fā)明的限制。實例1：稱取質(zhì)量百分比為60%的磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣，三者質(zhì)量比為1.5:1:1.5，1.5%的氧化鈣，38.5%的聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵及氯化亞鐵，三者的質(zhì)量比為1.5:1:1，利用球磨儀將上述原料充分粉碎混合，得到污染土壤重金屬修復(fù)固化劑。取Pb污染土壤樣品700g，磨碎，通過20目篩分后，經(jīng)檢測，其中污染土樣中Pb的浸出濃度含量為12.17mg/L，加入15g的固化劑，充分混合均勻，加入一定量的去離子水，使Pb污染土壤的含水率達到25%。根據(jù)HJ/T300-2007標(biāo)準(zhǔn)分別測土壤經(jīng)固化7天、15天、23天、30天、40天浸出液中Pb離子的濃度，其中浸提液固比20:1（L/Kg），40天后，污染土壤的修復(fù)效果滿足GB5085.3-2007中規(guī)定的浸出液Pb濃度限值5mg/L。固化劑對Pb污染土壤的修復(fù)效果見表1。表1固化劑對Pb污染土壤的修復(fù)效果污染物污染物浸出濃度（mg/L）7天后污染物浸出濃度（mg/L）15天后污染浸出濃度（mg/L）23天后污染物浸出濃度（mg/L）30天后污染物浸出濃度（mg/L）40天后污染物浸出濃度（mg/L）污染物浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）鉛12.178.546.034.784.524.255實例2：稱取質(zhì)量百分比為30%的磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣，三者質(zhì)量比為1.5:1:1.5；2%的氧化鈣；68%的聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵及氯化亞鐵，三者的質(zhì)量比為2:1:1，利用球磨儀將上述原料充分粉碎混合，得到污染土壤重金屬修復(fù)固化劑。取800gAs污染土壤樣品，磨碎，通過20目篩分后，經(jīng)檢測，污染土樣中As的的浸出濃度含量為9.35mg/L，加入18g的固化劑充分混合后；加入一定量的去離子水，使As污染土壤的含水率達到30%。根據(jù)HJ/T300-2007標(biāo)準(zhǔn)分別測土壤經(jīng)固化7天、15天、23天、30天、40天浸出液中砷的濃度，其中浸提液固比為20:1（L/Kg）。40天后的修復(fù)效果滿足GB5085.3-2007中規(guī)定的浸出液As濃度限值5mg/L，固化劑對As污染土壤的修復(fù)效果見表2。表2固化劑對As污染土壤的修復(fù)效果污染物污染物浸出濃度（mg/L）7天后污染物浸出濃度（mg/L）15天后污染浸出濃度（mg/L）23天后污染物浸出濃度（mg/L）30天后污染物浸出濃度（mg/L）40天后污染物浸出濃度（mg/L）危險廢物浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）砷9.354.522.461.321.020.985實例3：稱取質(zhì)量百分比為55%的磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣，三者質(zhì)量比為1.5:1:2；3%的氧化鈣；42%的聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁鐵及氯化亞鐵，三者的質(zhì)量比為2:0.5:1，利用球磨儀將上述原料充分粉碎混合，得到污染土壤重金屬修復(fù)固化劑。取800g混合污染土壤，磨碎，通過20目篩分后，經(jīng)檢測，其中混合污染土壤中Pb、As的浸出濃度分別為11.56mg/L、6.28mg/L，加入32g的固化劑；加入一定量的去離子水，使污染土樣的含水率達到35%。根據(jù)HJ/T300-2007標(biāo)準(zhǔn)分別測土壤經(jīng)固化7天、15天、23天、30天、40天浸出液中Pb、砷離子的濃度，其中浸提液固比20:1（L/Kg）。40天后的修復(fù)效果滿足GB5085.3-2007中規(guī)定的浸出液Pb、As濃度限值均為5mg/L，固化劑對Pb/As污染土壤的修復(fù)效果見表3。表3固化劑對Pb/As污染土壤的修復(fù)效果污染物污染物浸出濃度（mg/L）7天后污染物浸出濃度（mg/L）15天后污染浸出濃度（mg/L）23天后污染物浸出濃度（mg/L）30天后污染物浸出濃度（mg/L）40天后污染物浸出濃度（mg/L）危險廢物浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）鉛11.568.366.535.324.634.365砷6.283.371.881.320.950.875當(dāng)前第1頁1 2 3