[发明专利]一种钝化修复重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钝化修复重金属污染土壤的方法，属于修复重金属污染土壤的方法技术领域。

背景技术

2014年《全国土壤污染状况调查公报》相关数据显示，我国约有3亿亩耕地受到重金属污染，土壤点位超标率高达19.4％，且重金属污染物种类主要是镉、砷、铅，其中土壤Cd点位超标率达到了7％，年产Cd超标农产品达150万吨，由此造成的经济损失超过200亿。我国土壤受重金属污染严重，且重金属污染物具有毒性大、易积累、不可降解等特点，对生态环境、粮食安全和人体健康构成严重威胁，重金属污染土壤的修复工作迫在眉睫。

目前，重金属污染土壤的修复技术研究取得了长足发展，主要包括物理、化学、生物、农业生态修复技术，其中化学修复法中的土壤重金属钝化稳定技术通过向土壤中添加钝化改良材料，利用钝化材料与土壤中重金属元素的化学沉淀、化学吸附、表面沉淀等作用，使重金属向低溶解、固定态等低毒形态转化，降低污染土壤中重金属的溶解性和生物有效性，从而减少作物吸收、降低环境风险，具有修复效果明显、修复成本低、施工操作简单易行、对土壤结构扰动小，可适用于不同土壤类型等诸多优点。

赤泥是氧化铝生产过程中产生的具有高碱、高盐特性的废弃物。每生产1吨氧化铝，就会产生1～2吨的赤泥，中国作为世界第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达700万吨。不同的氧化铝生产方法，产生的赤泥种类也不同，可分为拜耳法，烧结法和联合法。目前，赤泥堆放仍然是处理赤泥的主要手段，长期堆存不仅占用大量的土地及宝贵的农田，而且对生态环境的污染不容忽视。赤泥的主要成分是SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O等，pH值在10～12之间，颗粒粒径大多小于63μm，其随风迁移造成的粉尘污染，极大的危害了周边作物、建筑物表面、土壤以及人体健康，甚至造成地下水污染。不同于石灰、石膏、含磷矿物、海泡石、高岭土、有机肥等常用的钝化修复材料，大量文献研究表明，利用赤泥的高pH和优良的吸附性能可以应用于重金属的钝化修复，能有效降低污染土壤中重金属移动性和生物有效性，还能实现赤泥的资源化利用，有效降低钝化修复成本，是一种应用前景广阔的资源利用方法。但由于赤泥碱性较强，盐含量较高，直接施用易造成土壤盐碱度增加，不利于土地利用功能的构建，存在潜在的环境风险。

相关文献检索表明，中国专利号ZL201410237838.2、授权公告号CN104028538B、授权公告日2016年4月6日，公开了一种酸化后的赤泥。该专利酸化后的赤泥配料由赤泥、凹凸棒石、粘土、氧化镁、硫酸、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠组成，pH值为6.5～7.5。该专利很好降低了赤泥的高碱性，但主要是利用酸化后赤泥的触变性、热稳定性、可塑性、粘结性，适用于生产建筑材料、发泡剂和消防产品，未能很好开发利用赤泥高吸附性能。中国专利号ZL201310230541.9、授权公告号CN103272836B、授权公告日2015年4月29日，公开了一种赤泥复合材料的制备及其对重金属污染土壤的修复方法。该专利公布了赤泥复合材料的用料配比、制备方法，但材料种类繁多、工艺复杂，不适用于我国大面积的重金属污染土壤钝化修复的实施。中国专利申请号201510733378.7，申请公布号CN105330476A、申请公布日2016年2月17日，公开了一种赤泥辅助土壤修复肥料，但主要是以生物炭为基质，提高土壤养分，对土壤的重金属钝化修复没有数据支撑，且组分含有微生物菌剂，肥效的安全性和持久性有待观察。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种钝化修复重金属污染土壤的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种钝化修复重金属污染土壤的方法，

步骤一、重金属污染土壤的准备

采集重金属污染表层土，剔除大颗粒杂物，风干混匀，采用四分法进行缩分，研磨过2mm筛，保存，备用；

步骤二、对赤泥进行脱盐

将干燥的赤泥研磨过100目筛，加入去离子水对赤泥粉末进行洗涤，去离子水的加入量为赤泥重量的25倍，振荡搅拌5min，静置1～3h，并用pH计测定混合液体系的pH值，重复洗涤，至脱盐后赤泥pH值为8、10、11，即为脱盐后的赤泥，烘干，研磨过100目筛；

步骤三、对脱盐赤泥进行铁改性