用于鉛污染土壤修復(fù)的固化劑及修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鉛污染土壤修復(fù)的固化劑及修復(fù)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，土壤重金屬污染已成為人們重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。其中鉛 污染土壤較為嚴(yán)重，含鉛土壤不僅影響土壤微生物、酶活性以及理化性質(zhì)，而且會(huì)二次污染 地表水和地下水，并且通過(guò)食物鏈危害人類(lèi)健康。造成土壤鉛污染的主要原因歸結(jié)為燃煤、 工業(yè)用鉛以及汽車(chē)尾氣等。
[0003]鉛污染土壤的修復(fù)方法主要有固化穩(wěn)定法、植物修復(fù)和化學(xué)萃取等。
[0004] 其中植物修復(fù)是公認(rèn)的較為理想的原位土壤治理技術(shù)，但存在明顯的缺點(diǎn)：超累 積植物往往植株矮小、生物量較低、生長(zhǎng)速度慢、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)；植物修復(fù)受到土壤類(lèi)型、溫 度、濕度和營(yíng)養(yǎng)等環(huán)境條件的限制。土壤萃取過(guò)程包括了萃取液向土壤表面擴(kuò)散、對(duì)污染物 質(zhì)的溶解、萃取出的污染物在土壤內(nèi)部擴(kuò)散、萃取出的污染物從土壤表面向流體擴(kuò)散等過(guò) 程。但是化學(xué)萃取液中往往含有大量的重金屬，如果不加以處理而直接排放會(huì)造成二次污 染。固化穩(wěn)定法，主要以降低其含量或使其鈍化的策略以達(dá)到改善土壤理化性質(zhì)，最終以恢 復(fù)土壤生態(tài)的正常功能為目的。該方法的關(guān)鍵是選擇經(jīng)濟(jì)有效的固化劑，通過(guò)加入固化劑， 繼而產(chǎn)生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化、氧化還原等一系列反應(yīng)，降低重金屬離子在土壤環(huán) 境中的生物有效性和迀移性。
[0005]但是目前的固化穩(wěn)定法適用于污染程度并不嚴(yán)重的土壤，且修復(fù)成本較低，有一 定的應(yīng)用空間。而且該修復(fù)方法無(wú)法徹底根除土壤表層的鉛元素，修復(fù)效果具有一定的暫 時(shí)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006][要解決的技術(shù)問(wèn)題]
[0007]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種用于鉛污染土壤修復(fù)的固化 劑及修復(fù)方法。該方法能夠有效穩(wěn)定固化污染土壤的重金屬鉛，并且經(jīng)過(guò)修復(fù)的土壤，滿(mǎn)足 《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，可送入生活垃圾填埋場(chǎng)填埋處理。
[0008][技術(shù)方案]
[0009] 為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0010] -種用于鉛污染土壤修復(fù)的固化劑，它是由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：水泥3~5 份、生石灰1~2份、磷酸二氫鈉1~2份。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述水泥選自硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥。
[0012] -種用上述所述的固化劑進(jìn)行鉛污染土壤的修復(fù)方法，它包括以下步驟：
[0013]A，鉛污染土壤的處理
[0014] 首先，將需要修復(fù)的鉛污染土壤進(jìn)行開(kāi)挖，轉(zhuǎn)移至土壤修復(fù)專(zhuān)用場(chǎng)所；
[0015] B，固化劑的配制
[0016] 將水泥和生石灰上述的質(zhì)量份混合均勻，得到固化劑粉劑；
[0017] 稱(chēng)取上述的質(zhì)量份的磷酸二氫鈉，然后以固液質(zhì)量比為1 :1. 5~3的比例加入水， 攪拌至磷酸二氫鈉完全溶解，得到固化劑液劑，所述固化劑液劑現(xiàn)配現(xiàn)用；
[0018] C，固化修復(fù)
[0019] 按水泥、生石灰和磷酸二氫鈉的總質(zhì)量與鉛污染土壤的質(zhì)量比為3~12 :90~ 110,首先將步驟B配制的固化劑粉劑與鉛污染土壤混合均勻后，再逐步加入步驟B配制的 固化劑液劑，加入固化劑液劑的過(guò)程中不斷混合，使其與土壤充分混合；然后加入一定量的 水，經(jīng)5~7天后，修復(fù)完成；最后將修復(fù)后的鉛污染土壤進(jìn)行安全填埋。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟A中，所述開(kāi)挖是指挖掘土壤的深度為 30 ~40cm〇
[0021] 根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟B中，配制固化劑液劑時(shí)，所述磷酸二氫 鈉加水量為固液質(zhì)量比1 :2。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述鉛污染土壤與固化劑粉劑混 合前，需進(jìn)行破碎、篩分及混合。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述水泥、生石灰和磷酸二氫鈉的 總質(zhì)量與鉛污染土壤的質(zhì)量比為5~9 :100。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述一定量的水是指加入水使土 壤的含水率達(dá)30~40%。
[0025] 下面將詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0026] 本發(fā)明使用的固化劑中，水泥和生石灰單獨(dú)均為常用的固化劑。其中水泥的固化 作用是鉛等重金屬通過(guò)化學(xué)吸收、吸附、離子交換、沉降、包封等技術(shù)與水泥發(fā)生水化反應(yīng) 生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物，最終以氫氧化物或絡(luò)合物的形式固定在水泥水 化產(chǎn)物上，同時(shí)添加水泥能夠提高土壤的pH，使重金屬轉(zhuǎn)化為溶解度較低的氫氧化物或碳 酸鹽類(lèi)沉淀，從而抑制了重金屬的浸出與迀移。生石灰是一種堿性的非水硬性膠凝材料， 它對(duì)土壤中重金屬的影響是增加土壤的的pH，促進(jìn)重金屬生成碳酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物沉 淀。土壤中加入磷酸鹽類(lèi)化合物可使土壤顆粒表面負(fù)電荷增加從而對(duì)金屬陽(yáng)離子的吸附作 用增強(qiáng)，同時(shí)也增加了對(duì)鉛離子的吸附，另外，磷酸鹽的加入還會(huì)導(dǎo)致重金屬離子直接與含 磷化合物發(fā)生離子交換。磷與鉛易生成環(huán)境穩(wěn)定性更高、溶解度更小的磷鉛礦類(lèi)化合物。
[0027] 本申請(qǐng)通過(guò)合理配比水泥、生石灰和磷酸二氫鈉，通過(guò)三種固化劑的協(xié)同作用，使 得三種固化劑相互配合，很好的實(shí)現(xiàn)了三種固化劑的合作固化作用。通過(guò)將鉛污染土壤破 碎、篩分及混合，很好的均勻化了土壤中的鉛污染，然后與水泥、生石灰混合好后，加入磷酸 二氫鈉溶液，可以保證固化劑更好的與土壤混合，同時(shí)磷酸鹽具有較好的溶解性，增加磷酸 鹽的反應(yīng)速度和反應(yīng)成都。由于水泥和生石灰加入時(shí)并沒(méi)有水份，所以?xún)H起到混合均勻的 作用不發(fā)生固化穩(wěn)定反應(yīng)。當(dāng)三種固化劑加入完全后，再加入水至含水率達(dá)30~40%，可 以保證三種固化劑的同時(shí)協(xié)調(diào)作用，水的加入量不宜過(guò)多，不利于水泥和生石灰的固化作 用從而影響整體固化劑的作用。另外，本申請(qǐng)中使用的水泥為工業(yè)常用硅酸鹽水泥，生石灰 為工業(yè)常用生石灰，成本低廉，原料純度等要求不高。
[0028] 由于土壤中的鉛大多數(shù)停留在表層土壤，并且具有長(zhǎng)期性，隨土壤的深度增加而 劇烈減低，隨時(shí)間推移污染深度加深。因此本申請(qǐng)開(kāi)挖的深度為30~40cm，其鉛的含量較 大，污染較為嚴(yán)重。在配制磷酸二氫鈉溶液時(shí)，加入2倍質(zhì)量的水溶解時(shí)，當(dāng)溶液呈無(wú)色透 明溶液時(shí)為完全溶解。修復(fù)5~7天，土壤中的鉛失去生物有效性，并且該修復(fù)后的土壤滿(mǎn) 足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，從而實(shí)現(xiàn)土壤的修復(fù)。
[0029] [有益效果]
[0030] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果：
[0031] 本發(fā)明提供的固化劑具有穩(wěn)定、持久的固化作用，固化效果良好。
[0032] 本發(fā)明的修復(fù)方法能夠有效的降低污染土壤中的鉛，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)治 理，調(diào)整效果好，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，修復(fù)后的土壤中鉛的含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，適合推廣應(yīng) 用。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說(shuō)明。
[0034] 下述實(shí)施例使用的固化劑是由以下質(zhì)量份的物質(zhì)組成：水泥3~5份、生石灰1~ 2份、磷酸二氫鈉1~2份。
[0035] 實(shí)施例1:
[0036] -種鉛污染土壤的修復(fù)方法，它包括以下步驟：
[0037]A，鉛污染土壤的處理
[0038] 首先，將需要修復(fù)的鉛污染土壤進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖深度為35cm，將土壤轉(zhuǎn)移至土壤修 復(fù)專(zhuān)用場(chǎng)