[发明专利]一种适用于重金属和半挥发性有机物复合污染土壤的稳定剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤修复治理技术领域，涉及一种适用于重金属和半挥发性有机物复合污染土壤快速修复治理的稳定剂及其使用方法。 

背景技术

近年来，我国工业企业对土壤环境造成的污染逐渐显现，污染物主要有重金属、挥发性和半挥发性有机物。如何有效的实施污染土壤治理修复，保障人民群众健康安全，已成为当前全社会关注的热点。 

稳定化技术是一种较为成熟且经济有效的技术，在降低重金属和部分半挥发性有机物的环境风险方面具有良好的效果。该技术利用稳定剂与土壤及其中的污染物发生螯合、沉淀、吸附等物理化学作用，通过降低土壤中污染物的迁移性，从而达到修复治理的目的。迄今为止，在欧美及其他发达国家稳定化技术已经在污染土壤修复项目中得到广泛的应用。 

目前，针对含重金属类污染土壤的稳定化技术已经较为成熟，而应用于重金属与半挥发性有机物复合污染土壤的稳定剂却很少。与重金属相比，半挥发性有机物种类繁多，物理化学特性更为复杂，总体上固定包容难度大，与重金属形成复合污染土壤时治理难度增大，因此，复合污染土壤的稳定化技术具有许多不同于单含重金属类污染土壤稳定化技术的特点，适用于重金属类污染土壤的稳定剂并不能用在重金属与半挥发性有机物复合污染土壤的修复上，因其对半挥发性有机物的修复效果不好。 

目前国内针对复合污染土壤的稳定剂专利相对较少，并主要集中于采用含水泥、石灰等无机胶结剂的专利。含有水泥类成分的修复药剂在添加到土壤后，会导致修复后土壤硬化、增容，而且单纯使用水泥或石灰等无机胶结剂，依靠水化反应形成的C-S-H和粘土矿物的吸附作用，不仅无法对有机物进行充分有效地固定，同时对土壤中重金属的固定效果容易受外界环境条件的影响。有机物对于无机胶结剂的胶结过程有干扰作用，如何选择合适的添加剂以实现对复合污染土 壤快速、有效的处理成为该技术应用的瓶颈。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于重金属和半挥发性有机物复合污染土壤的稳定剂及其使用方法，该稳定剂不使用传统的水泥类组分，处理后污染物的浸出毒性明显下降。 

本发明的技术方案如下： 

一种适用于重金属和半挥发性有机物复合污染土壤的稳定剂，该稳定剂包含下列质量比的组分：重金属螯合剂5%～10%、胶凝材料10%～20%、改性粘土矿物55%～65%、碱性激发剂10%～15%，其原料总和为100%；上述组分中的胶凝材料、改性粘土矿物、碱性激发剂经混合后研磨至勃氏比表面积5000～8000cm²/g，过200目筛，含水率小于3%；占原料总和50%～65%的改性粘土矿物需单独制备。 

所述的改性粘土矿物按照如下方法制备得到： 

配制十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB，一种季铵阳离子表面活性剂）和十二烷基硫酸钠（SDS，一种阴离子表面活性剂）的混合溶液，v/v=1:0.8～1:1.2，以质量比5%～10%加入到粘土矿物中，在40℃～50℃下震荡8h～10h后，过滤，洗涤，再过滤，于85℃～90℃下干燥48h～72h，研磨，过200目筛。 

所述粘土矿物为沸石、蛭石、坡缕石、蒙脱石、高岭土中的一种或多种复合。 

所述稳定剂中的重金属螯合剂为EDTA、硫化亚铁、三嗪三钠盐中的一种或多种复合。 

所述稳定剂中的胶凝材料为硅酸盐、硅铝酸盐、铁铝酸盐中的一种或多种复合。 

所述稳定剂中的碱性激发剂为硫酸钠。 

上述适用于重金属和半挥发性有机物复合污染土壤的稳定剂的使用方法如下： 

所述稳定剂中的胶凝材料、改性粘土矿物、碱性激发剂混合使用，使用方法为：将所述稳定剂中的胶凝材料、改性粘土矿物、碱性激发剂混合后研磨至勃 氏比表面积5000～8000cm²/g，过200目筛，含水率小于3%；然后将混合研磨后的产品直接添加至重金属污染土壤中并混合搅拌，添加比例为土壤质量的10%～20%； 

所述稳定剂中占原料总和5%～10%的重金属螯合剂单独使用，使用方法为：将所述稳定剂中的重金属螯合剂配制成质量百分浓度为10%～20%的溶液，然后将配制的重金属螯合剂溶液直接喷洒在重金属污染土壤中并混合搅拌。 

本发明的有益效果是：