一種用于鉻污染土壤的修復(fù)藥劑及修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于館污染±壤的修復(fù)藥劑及修復(fù)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著金屬加工、館鐵冶煉、電錐、制革、顏料、耐火材料和化工等工業(yè)的發(fā)展W及含 館化學(xué)物質(zhì)的不斷應(yīng)用，館污染已通過(guò)開(kāi)采、加工、使用、廢棄等過(guò)程大量殘留至±壤中，從 而在全世界范圍內(nèi)引起±壤館污染等問(wèn)題?！廊乐械酿^主要是H價(jià)館和六價(jià)館，六價(jià)館的 毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于H價(jià)館，其被列為對(duì)人體危害最大的八種化學(xué)物質(zhì)之一，是國(guó)際公認(rèn)的H種 致癌金屬物之一，同時(shí)也是美國(guó)EPA公認(rèn)的129種重點(diǎn)污染物之一，館污染±壤的治理和修 復(fù)因此受到普遍重視。
[0003] 目前，館污染±壤的治理途徑主要有兩種；一是將館從被污染±壤中清除；二是 改變館在±壤中的存在形態(tài)，將六價(jià)館還原為H價(jià)館，降低其在環(huán)境中的遷移能力和生物 可利用性。其中，固定化修復(fù)方法因在成本和時(shí)間上能更好地滿足重金屬污染±壤修復(fù)的 要求而得到了廣泛的關(guān)注。
[0004] 館污染±壤的固定化修復(fù)方法可具體分為物理固定化修復(fù)、化學(xué)固定化修復(fù)、微 生物固定化修復(fù)等。其中，物理固定化的原理是利用物理方法將污染物固定或包封在密實(shí) 的惰性材料中，使其穩(wěn)定化的一種過(guò)程，常見(jiàn)的固定劑包括沸石、膨潤(rùn)±等；而微生物固定 化是通過(guò)微生物來(lái)轉(zhuǎn)化、純化和富集重金屬，從而提高±壤的生物降解能力，固定污染物， 改良±壤。
[0005] 化學(xué)固定化修復(fù)是根據(jù)污染物和±壤的性質(zhì)，選擇合適的固定劑加入到污染±壤 中，從而使污染物與固定劑發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，W使污染物轉(zhuǎn)變?yōu)殡y遷移、低活性物質(zhì)或 從±壤中去除，通?？蒞通過(guò)調(diào)節(jié)±壤的抑值和/或化值來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可W通過(guò)堿性物 質(zhì)如石灰性物質(zhì)、MgO等來(lái)調(diào)節(jié)±壤的抑值，使±壤呈堿性，從而降低館的溶解度，促使其 形成氨氧化館沉淀；此外也可W添加氯化頓等物質(zhì)使館形成館酸頓沉淀等。并且，針對(duì)六價(jià) 館的溶解度大、毒性強(qiáng)、在環(huán)境中的遷移能力高于H價(jià)館等特點(diǎn)，可W通過(guò)還原劑來(lái)調(diào)節(jié)± 壤的化值，將六價(jià)館還原為H價(jià)館，從而降低其在封中的毒性和遷移能力，常用的還原劑 包括&S、化S〇4、單質(zhì)化等。
[0006] 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)館污染±壤大多采用異位固定化修復(fù)處理，即對(duì)館污染±壤進(jìn)行挖 掘、篩分后與修復(fù)藥劑攬拌、混合，再進(jìn)行回填養(yǎng)護(hù)，其工程量大，工程時(shí)間長(zhǎng)，修復(fù)成本高， 其原因可能在于目前國(guó)內(nèi)外的大多數(shù)修復(fù)藥劑需要與污染±壤混合并攬拌才能發(fā)揮較好 的修復(fù)效果。
[0007] 原位固定化修復(fù)處理無(wú)需對(duì)館污染±壤進(jìn)行挖掘，其直接將修復(fù)藥劑注入到污染 ±壤中，從而在原地即可對(duì)污染±壤進(jìn)行修復(fù)，因此更易于操作，成本相對(duì)更為低廉，并且 不會(huì)破壞±壤結(jié)構(gòu)，目前已得到了廣泛的關(guān)注。然而，該方法僅對(duì)輕中度污染±壤有一定的 適用性，而對(duì)于重度污染±壤的修復(fù)處理能力非常有限，其可能與目前的修復(fù)藥劑的藥效 有關(guān)。因此，若能開(kāi)發(fā)出一種高效并且能夠適用于館污染±壤、特別是館重度污染±壤的原 位固定化修復(fù)藥劑，將極大地降低修復(fù)工程成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種用于館污染±壤的修復(fù)藥劑，該修復(fù)藥劑將多種組分復(fù)配而成， 其組成簡(jiǎn)單，配方科學(xué)合理，適用性強(qiáng)，特別是能夠用于對(duì)重度館污染±壤進(jìn)行高效地修 復(fù)，使館污染±壤中的重金屬館完全穩(wěn)定化從而失去生物有效性。
[0009] 本發(fā)明還提供一種用于館污染±壤的修復(fù)方法，其采用所述修復(fù)藥劑對(duì)館污染± 壤進(jìn)行原位或異位修復(fù)，不僅簡(jiǎn)單易行、成本低廉，而且對(duì)館污染±壤的修復(fù)時(shí)間短、修復(fù) 效果好。
[0010] 本發(fā)明提供的用于館污染±壤的修復(fù)藥劑，其組成包括；還原劑10~70質(zhì)量份、 固化劑10~40質(zhì)量份和重金屬沉淀劑1~20質(zhì)量份，其中所述固化劑為娃酸鋼，所述重 金屬沉淀劑選自TMT-15和福美鋼中的一種或兩種。
[0011] 本發(fā)明所述的用于館污染±壤的修復(fù)藥劑，將還原劑、所述固化劑和所述重金屬 沉淀劑協(xié)同使用；其中，還原劑主要起還原作用，用于將六價(jià)館還原為H價(jià)館；所述重金屬 沉淀劑主要用于捕集被還原劑還原所生成的H價(jià)館離子，使其生成不易溶于水的莖合物； 所述固化劑主要用于將所述重金屬沉淀劑作用生成的莖合物W及所述還原劑還原生成的 H價(jià)館進(jìn)行固化和包裹，從而防止H價(jià)館再次被氧化為六價(jià)館；多種組分之間的相互協(xié)同 作用良好，其能夠使館污染±壤中的重金屬館完全穩(wěn)定化從而失去生物有效性，修復(fù)效果 良好。
[0012] 本發(fā)明所述TMT-15的組成為H聚硫氯酸H鋼鹽，分子式為CsNsNasSs，其能夠在常 溫下與±壤中的館迅速反應(yīng)，生成不溶于水且化學(xué)穩(wěn)定性良好的莖合物，從而達(dá)到捕捉去 除重金屬館的目的，可W通過(guò)普通市售獲得。本發(fā)明所述福美鋼的組成為二甲基二硫代氨 基甲酸鋼，分子式為；（CH3)2NCSzNa，可W通過(guò)普通市售獲得。
[0013] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述修復(fù)藥劑的組成可W包括還原劑30~70質(zhì)量份、固化劑 20~40質(zhì)量份和重金屬沉淀劑5~15質(zhì)量份。在本發(fā)明具體方案中，所述修復(fù)藥劑的組 成可W包括還原劑50~70質(zhì)量份、固化劑25~35質(zhì)量份和重金屬沉淀劑5~15質(zhì)量份。
[0014] 本發(fā)明所述的還原劑為能夠?qū)⒘鶅r(jià)館還原成H價(jià)館的物質(zhì)，例如所述還原劑可W 選自多硫化鋼、水合阱、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、亞硫酸氨鋼、焦亞硫酸鋼、硫代硫酸鋼、亞硫酸 鋼和連二亞硫酸鋼中的一種或多種。
[0015] 在本發(fā)明具體方案中，所述還原劑至少包括多硫化鋼，進(jìn)一步地還可W包括水合 阱。本發(fā)明所述的多硫化鋼的分子式為NazSy，其中X為2~5的整數(shù)。
[0016] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的修復(fù)藥劑中，所述還原劑可W為多硫化鋼和水合阱，所 述固化劑為娃酸鋼，所述重金屬沉淀劑為T(mén)MT-15。并且，所述修復(fù)藥劑的組成可W為；多硫 化鋼40~60質(zhì)量份、水合阱5~20質(zhì)量份、娃酸鋼20~40質(zhì)量份和TMT-155~15質(zhì)量 份。在本發(fā)明具體方案中，所述修復(fù)藥劑的組成可W為：多硫化鋼40~50質(zhì)量份、水合阱 5~215質(zhì)量份、娃酸鋼25~35質(zhì)量份和TMT-155~15質(zhì)量份。
[0017] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明所述的修復(fù)藥劑中，所述重金屬沉淀劑可W包括TMT-15和福 美鋼，所述TMT-15與福美鋼的質(zhì)量配比可W為1~3 ;1，例如2 ;1。具體地，所述修復(fù)藥劑 的組成可W為：多硫化鋼40~50質(zhì)量份、水合阱1~10質(zhì)量份、娃酸鋼30~40質(zhì)量份、TMT-155~15質(zhì)量份和福美鋼1~10質(zhì)量份。
[0018] 本發(fā)明還提供一種用于館污染±壤的修復(fù)方法，包括如下步驟：
[0019] 1)將上述任一所述的修復(fù)藥劑與水按照質(zhì)量配比2~25 ;100攬拌混勻，制成液 體修復(fù)藥劑；
[0020] 2)采用所述液體修復(fù)藥劑對(duì)待修復(fù)的館污染±壤進(jìn)行原位修復(fù)處理或異位修復(fù) 處理，至所述館污染±壤中的館含量達(dá)標(biāo)，其中所述液體修復(fù)藥劑的使用量為所述館污染 ±壤總質(zhì)量的5~20%。
[0021] 具體地，可W根據(jù)待修復(fù)的館污染±壤中的館含量來(lái)配制不同配比的液體修復(fù)藥 劑，館含量較大時(shí)，液體修復(fù)藥劑濃度較高(即液體修復(fù)藥劑中的修復(fù)藥劑的含量較大)。此 夕F，還可W通過(guò)液體修復(fù)藥劑的添加量進(jìn)行調(diào)節(jié)，即館污染±壤中的館含量較大時(shí)，所述液 體修復(fù)藥劑的添加量越大。
[0022] 進(jìn)一步地，所述原位修復(fù)處理具體包括如下步驟：
[0023] 211)在待修復(fù)的館污染±壤上設(shè)置注射孔和檢測(cè)井；
[0024] 212)將所述液體修復(fù)藥劑通過(guò)所述注射孔注入到館污染±壤中，使所述液體修復(fù) 藥劑充分滲透至館污染±壤的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行修復(fù)處理；
[00巧]213)通過(guò)所述檢測(cè)井取樣，檢測(cè)經(jīng)所述修復(fù)處理的館污染±壤中的館含量，將所 述修復(fù)處理進(jìn)行至館含量達(dá)標(biāo)。
[0026] 具體地，根據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)知識(shí)對(duì)待修復(fù)的館污染±壤的±壤類型、理化特性、滲透 能力、地下水位等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析后，合理地設(shè)計(jì)注射孔的位置、注射孔之間的間距W及 檢測(cè)井的位置等，所述注射孔的設(shè)置位置應(yīng)當(dāng)使經(jīng)注射孔注入的液體修復(fù)藥劑能夠充分滲 透至館污染±壤的整個(gè)區(qū)域。
[0027] 并且，所述將所述修復(fù)處理進(jìn)行至館含量達(dá)標(biāo)，具體可W通過(guò)繼續(xù)注入所述液體 修復(fù)藥劑和/或延長(zhǎng)修復(fù)處理時(shí)間來(lái)進(jìn)行。
[0028] 本發(fā)明所述的原位修復(fù)處理，無(wú)需將待修復(fù)的館污染±壤挖掘出來(lái)而使液體修復(fù) 藥劑與館污染±壤在混合和攬拌的條件下進(jìn)行修復(fù)，其可W在不破壞±壤結(jié)構(gòu)的前提下即 可有效地將館污染±壤中的重金屬館完全穩(wěn)定化，從而使其失去生物有效性，經(jīng)修復(fù)處理 的±壤中的館的浸出毒性低，修復(fù)效果良好。
[0029] 本發(fā)明的用于館污染±壤的修復(fù)方法也可W用于對(duì)館污染±壤進(jìn)行異位修復(fù)處 理，所述異位修復(fù)處理具體包括如下步驟：
[0030]221)挖掘待修復(fù)的館污染±壤并將其輸送至處理區(qū)；
[0031] 222)將輸送至處理區(qū)的館污染±壤破碎至粒徑不大于30mm范圍內(nèi)的館污染±壤 的質(zhì)量為總質(zhì)量的80%W上；
[0032] 223)將所述液體修復(fù)藥劑添加到經(jīng)破碎的館污染±壤中進(jìn)行修復(fù)處理；
[0033] 224)檢測(cè)經(jīng)所述修復(fù)處理的館污染±壤中的館含量，將所述修復(fù)處理進(jìn)行至館含 量達(dá)標(biāo)。
[0034] 其中，所述將所述修復(fù)處理進(jìn)行至館含量達(dá)標(biāo)，可W通過(guò)向經(jīng)破碎的館污染±壤 中繼續(xù)添加液體修復(fù)藥劑或延長(zhǎng)修復(fù)處理時(shí)間來(lái)進(jìn)行。
[0035] 進(jìn)一步地，將所述館污染±壤破碎至越細(xì)越好，從而有利于館污染±壤與液體修 復(fù)藥劑的充分混合，使液體修復(fù)藥劑更好地發(fā)揮作用。本發(fā)明所述的用于館污染±壤的修 復(fù)方法，能夠處理總館含量為20000mg/kg左右的館污染±壤，經(jīng)修復(fù)的±壤中館的浸出濃 度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，修復(fù)效果良好。
[0036] 本發(fā)明的實(shí)施，至少具有W下效果：
[0037] 1、本發(fā)明所述的用于館污染±壤的修復(fù)藥劑，組成簡(jiǎn)單，配方合理，其可W用于對(duì) 館污染±壤進(jìn)行原位或異位固定化修復(fù)，并且可W對(duì)各種館污染程度的±壤、特別是重度 館污染±壤進(jìn)行修復(fù)。
[0038] 2、本發(fā)明所述的用于館污染±壤的修復(fù)藥劑在無(wú)需與館污染±壤混合并攬拌的 條件下即可高效地發(fā)揮效力，因此特別適用于對(duì)館污染±壤進(jìn)行原位固定化修復(fù)。
[0039] 3、本發(fā)明所述的用于館污染±壤的修復(fù)藥劑可W根據(jù)待修復(fù)±壤的污染程度和/ 或±壤特性對(duì)其組成和含量進(jìn)行調(diào)整，適用性強(qiáng)，應(yīng)用靈活。
[0040] 4、本發(fā)明所述的用于館污染±壤的修復(fù)方法，利用上述修復(fù)藥劑對(duì)館污染±壤進(jìn) 行原位或異位固定化修復(fù)，該方法簡(jiǎn)單易行、成本