CN105199738A

CN105199738A - 重金属污染土壤的固化剂及其使用方法

Info

Publication number: CN105199738A
Application number: CN201510609147.5A
Authority: CN
Inventors: 朱罡佑; 张凤娥; 王金恒; 董良飞
Original assignee: Jiangsu Fengbang Environmental Development Co Ltd; Changzhou University
Current assignee: Jiangsu Fengbang Environmental Development Co Ltd; Changzhou University
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明涉及治理重金属污染技术领域，尤其是一种重金属污染土壤的固化剂及其使用方法。一种重金属污染土壤的固化剂及其使用方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种重金属污染土壤的固化剂，所述重金属污染土壤的固化剂由固化剂L和固化剂S组成；所述固化剂L为聚硅铁锌；所述固化剂S中各组分的质量百分比为：水泥10-30%，磷酸二氢钙10-20%，高岭土20-60%，硅藻土10-40%。这种重金属污染土壤固化剂对铅、铜、锌、镉等多种重金属的固化效果显著，可有效降低固化后重金属污染土壤的浸出浓度，而且操作简便，无二次污染，反溶风险低。

Description

重金属污染土壤的固化剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及治理重金属污染技术领域，尤其是一种重金属污染土壤的固化剂及其使用方法。

背景技术

土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量重金属元素在土壤中的含量超过背景值，而造成生态环境质量恶化的现象。一般地说，只要土壤环境受到外来有害物质或能量的侵害，就表明该土壤受到污染。依据受到侵害的程度，分为轻微污染、轻度污染、中度污染、严重污染和极度污染等多个范畴。与水体污染、大气污染不同，土壤中重金属污染具有隐蔽性、滞后性、长期性和不可逆性等特点。而土壤环境污染中所指的重金属是指对生物毒性显著的元素

重金属污染问题是全球性的环境污染问题，近年来，世界土壤重金属污染问题日益凸现，尤其在发展中国家，对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。2014年4月，我国首次发布了全国土壤污染状况调查公报。调查结果显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。而从污染类型看，以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍等8种无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。

目前针对重金属污染土壤的修复技术主要有换（客）土法、化学淋洗法、植物修复法等，但以上修复技术具有成本高、周期长、限制多等缺点，因此固化/稳定化法是一种较常用的修复技术。固化/稳定化法是指通过添加固化/稳定化药剂与土壤中重金属反应生成较稳定的物质，从而降低重金属的迁移性。

发明内容

为了克服现有的重金属污染的不足，本发明提供了一种重金属污染土壤的固化剂及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种重金属污染土壤的固化剂，所述重金属污染土壤的固化剂由固化剂L和固化剂S组成；

所述固化剂L为聚硅铁锌；

所述固化剂S中各组分的质量百分比为：

水泥10-30%，磷酸二氢钙10-20%，高岭土20-60%，硅藻土10-40%。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述固化剂S中，硅藻土为细度超过200目的硅藻土。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述固化剂S中，硅藻土为马弗炉煅烧制造。

一种重金属污染土壤固化剂的使用方法，该方法包括以下步骤：

a、按水泥10-30%，磷酸二氢钙10-20%，高岭土20-60%和硅藻土10-40%的质量百分比混合搅拌制备固化剂S。

b、按所述固化剂S与重金属污染土壤的质量比为1:100-5:100之间，将固化剂S与重金属污染土壤混合、搅拌均匀，得到混合料。

c、取所述重金属污染土壤35-45%（质量比）的水，掺入与固化剂S的质量比为0.1-0.4：1的固化剂L后，加入到所述的混合料中，充分搅拌均匀，静置成型。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述步骤b中的搅拌时间为3-5min；所述步骤c中的搅拌时间为5-10min，静置时间为24-48h。

本发明的有益效果是，这种重金属污染土壤固化剂对铅、铜、锌、镉等多种重金属的固化效果显著，可有效降低固化后重金属污染土壤的浸出浓度，而且操作简便，无二次污染，反溶风险低。

本发明的重金属污染土壤固化剂的原理是：磷酸二氢钙可以与土壤中重金属发生化学反应，生成稳定、难溶的磷酸盐矿物，在具有多孔性、大比表面积等特点的硅藻土作用下，利用固化剂L中聚硅铁锌高絮凝性的特点，通过其较强的电中和以及吸附架桥作用，将土壤中的重金属牢牢地固定住，水泥在固化剂S中发生水化反应，对整个固化作用起到了粘结剂的作用。而高岭土是一种粘土矿物，不仅可以吸附各种离子，而且具有较强的耐酸性能，可以大大降低重金属固化后的反溶风险。

具体实施方式

一种重金属污染土壤的固化剂，所述重金属污染土壤的固化剂由固化剂L和固化剂S组成；

所述固化剂L为聚硅铁锌；

所述固化剂S中各组分的质量百分比为：

水泥10-30%，磷酸二氢钙10-20%，高岭土20-60%，硅藻土10-40%。

本发明的实施例1

（1）取：20%的水泥，15%的磷酸二氢钙，50%的高岭土，15%的硅藻土，混合均匀制成本发明中的固化剂S；

（2）称取铅、铜污染土壤100g，加入1g上述的固化剂S，搅拌均匀，形成混合料；

（3）取40g水，掺入0.2g固化剂L，加入上述混合料中充分搅拌5min，静置48h；

（4）2天后，自然风干土壤，破碎取样，根据《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）测定重金属浸出状况。

经实施例1治理前后土壤中重金属浸出浓度（mg/L）见表1：

表1实施例1治理前后重金属浸出浓度（mg/L）；

本发明的实施例2；

（1）取：25%的水泥，20%的磷酸二氢钙，30%的高岭土，25%的硅藻土，混合均匀制成本发明中的固化剂S；

（2）称取铅、铜、锌、镉污染土壤100g，加入3g上述的固化剂S，搅拌均匀，形成混合料；

（3）取40g水，掺入0.4g固化剂L，加入上述混合料中充分搅拌5min，静置48h；

经实施例2治理前后土壤中重金属浸出浓度（mg/L）见表2：

表2实施例2治理前后重金属浸出浓度（mg/L）；

本发明的实施例3；

（1）取：10%的水泥，10%的磷酸二氢钙，50%的高岭土，30%的硅藻土，混合均匀制成本发明中的固化剂S；

（2）称取铅、铜、锌、镉污染土壤100g，加入1g上述的固化剂S，搅拌均匀，形成混合料；

（3）取35g水，掺入0.1g固化剂L，加入上述混合料中充分搅拌5min，静置2天；

（4）1天后，自然风干土壤，破碎取样，根据《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T299-2007）测定重金属浸出状况。

经实施例3治理前后土壤中重金属浸出浓度（mg/L）见表3：

表3实施例3治理前后重金属浸出浓度（mg/L）；

本发明的实施例4；

（1）取：30%的水泥，20%的磷酸二氢钙，20%的高岭土，30%的硅藻土，混合均匀制成本发明中的固化剂S；

（2）称取铅、铜、锌、镉污染土壤100g，加入5g上述的固化剂S，搅拌均匀，形成混合料；

（3）取45g水，掺入2g固化剂L，加入上述混合料中充分搅拌5min，静置2天；

经实施例4治理前后土壤中重金属浸出浓度（mg/L）见表4：

表4实施例4治理前后重金属浸出浓度（mg/L）；

Claims

1.一种重金属污染土壤的固化剂，其特征是，所述重金属污染土壤的固化剂由固化剂L和固化剂S组成；

所述固化剂L为聚硅铁锌；

所述固化剂S中各组分的质量百分比为：

水泥10-30%，磷酸二氢钙10-20%，高岭土20-60%，硅藻土10-40%。

2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的固化剂，其特征是，所述固化剂S中，硅藻土为细度超过200目的硅藻土。

3.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的固化剂，其特征是，所述固化剂S中，硅藻土为马弗炉煅烧制造。

4.一种使用权利要求1所述重金属污染土壤固化剂的使用方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种重金属污染土壤固化剂的使用方法，其特征是，所述步骤b中的搅拌时间为3-5min；所述步骤c中的搅拌时间为5-10min，静置时间为24-48h。