[发明专利]一种重金属固化剂及其处理重金属复合污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属复合污染土壤的组合固化剂及其固化方法，尤其是一种重金属固 化剂及其处理重金属复合污染土壤的方法。

背景技术

土壤重金属污染已经成为目前面积最大，危害最广的环境问题之一，也是目前环境领域 研究的热点。重金属不同于其他污染物，一旦进入到土壤环境中，很难被去除，反而会富集， 或者转化为毒性更大的化合物。一般情况下，重金属污染不会是单一的某一种元素污染，都 是以无机和有机混合物的形式进入土壤形成的复合污染。重金属在土壤中移动性较差，容易 在土壤中发生滞留。进入人动植物体后，潜伏期较长，严重影响到了人类的健康和生存。

随着城市化的加剧，部分污染严重的工厂因城市扩建和环境治理被迫搬迁，尤其是一些 金属冶炼行业，从产品的生产过程到废弃污染物的处理都会对周围环境造成污染。搬迁之后 的受污染的场地，会造成土壤的理化及生物特性变异，对赖以生存的植物、动物等产生刺激 和生理毒性。同时，土壤中积累的污染物一方面会通过食物链富集最终对人类的健康产生危 害，还会对长期直接暴露于污染场地的居民产生较大的致癌风险；另一方面，受污染的场地 对地下水环境造成严重的影响，降低地下水的使用功能，威胁居民的身体健康。

目前，固化处理是国内外治理土壤重金属污染应用较广的技术之一。研究比较成熟是石 灰、粉煤灰对Pb、Cr、Cu、Zn的固定；碱性物质和Pb、Cu形成氢氧化物的沉淀、硫酸铁和As 形成复合盐从而达到对土壤中的Pb、Cu和As的固定；针对Pb、Cu和As的污染，由于高pH有利 于Pb、Cu的固定，但是不利于As的固定，相反，低pH不利于Pb、Cu的固定，Pb在低pH下容易 浸出。这就要求选择合适的固化剂，能够同时对Pb、Cu和As有很好的固定，将贝壳和泥炭煅 烧后作为固化剂，混合后的pH既不会太高也不会太低，有利于Pb、Cu和As的固定，同时，使 得废物得到充分利用。

发明内容

本发明是要克服现有技术存在的不足，提供一种操作简单、方便、效果好的重金属固化 剂及其处理重金属复合污染土壤的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种重金属复合污染土壤组合固化剂及其处 理重金属复合污染土壤的方法；

所述的组合固化剂包括贝壳灰和泥炭灰，贝壳灰和泥炭灰的质量百分比分别为所固化土 壤的5％-15％和5％-10％，其余为土壤，该配比是分别与所固化土壤的配比；

组合固化剂的制备：分别将贝壳在600℃煅烧4h，泥炭在200℃下煅烧2h，过10目筛子， 并且贝壳灰的pH为11-13，泥炭灰pH为7.5-8.5，按贝壳灰和泥炭灰的质量百分比1:0、2:1、2:2、 3:1或3:2，添加到土壤中，形成一个弱碱性土壤环境。

处理重金属复合污染土壤的方法：向所述经过预处理的重金属复合污染土壤中直接添加 所述的组合固化剂，组合固化剂的用量为所述重金属复合污染土壤质量的5％-25％，为低于或 等于两种固化剂组合后的最大百分比之和，保持含水率在40％；将添加组合固化剂后的混合物 不少于养护14d，完成固化过程。

固化过程中，所述混合物在固化期间密封保存；在密封之后阻止水分的蒸发，高湿度的 环境有助于水和反应的发生，更易维持固化体内的碱性环境。

所述的重金属污染土壤中的重金属离子为Pb²⁺、Cu²⁺和As⁵⁺。

有益效果，由于采用了上述方案，利用无机固化剂对被重金属污染的土壤中的重金属进 行抑制。贝壳是被大量遗弃的废弃物，长期堆积会产生恶臭同时还会污染周围的环境，将贝 壳煅烧后，产生大量的CaO，SiO₂等物质。泥炭灰与贝壳灰复配混合后对所述重金属污染土壤 进行固化，能够更好固化重金属，同时还能够降低成本。

将无机固化剂复配组合，使之能够同时对两种及两种以上重金属同时固化；其中的组分 协同增强重金属固化的效果，修复重金属复合污染的土壤，降低了处理成本低、提高了固化 效果，降低了固化后土壤的pH值。

使用组合固化剂固化处理的重金属污染土壤，根据中华人民共和国标准《危险废物鉴别 标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的危险废物浸出毒性鉴别，其实验结果数据低于危险 废物浸出毒性鉴别标准值。