[发明专利]一种重金属污染土壤复合修复药剂及应用方法

说明书

本发明公开了一种重金属污染土壤复合修复药剂及应用方法，属于重金属污染土壤的修复领域，所述复合修复药剂按质量份数计，其组成如下：铁系药剂25‑40份、硫系药剂5‑15份、钙系药剂40‑60；有机质5‑10份；所述有机质选自棕腐酸、黑腐酸中的至少一种和黄腐酸。本发明提供的药剂，可根据土壤重金属含量调节各药剂用量和组分配比，广泛应用于不同类型的污染土壤。本发明对镉、铅、锌、砷等重金属复合污染土壤修复效果良好，具有长期稳定性，修复时间短，药剂配比灵活，用量少，节约了处理成本。

技术领域

本发明属于重金属污染土壤的修复技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤复合修复药剂及应用方法。

背景技术

土壤污染可分为重金属污染、农药污染和有机物污染等多种类型。相关资料显示，当前中国最为严重的是重金属污染，主要污染物为镉、砷、铬、铅等，此类污染半数以上由工业“三废”排放造成。

目前常用重金属污染土壤的修复技术有改土法、电动修复技术、固化/稳定化、土壤淋洗法、生物修复技术等。改土法需耗费大量资金和人力物力，在换土过程中，存在占用土地、渗漏、污染环境等缺陷；电动修复技术经济合理，但容易引起二次土壤污染且对于渗透性高、传导性差的砂质土壤效果较差；土壤淋洗法后续的泥水分离困难，污水处理难度较大，土壤结构将被破坏，不适合资源再利用；生物修复技术修复周期长，超富集植物一般生长速度慢，微生物生物量较小，且需后续处理，难以满足大规模工程修复的应用要求；固化/稳定化是向土壤中投入固化剂、有机质、化学试剂、天然矿物等改变土壤的pH值、Eh等理化性质，经氧化、还原、沉淀、吸附、抑制、络合和螯合等作用用来降低污染物的生物有效性，最终达到污染土壤被修复的目的，该方法已成功应用于工程实践中。然而现有的土壤修复药剂存在价格昂贵，用量大，处理成本高、处理效率低、长期安全性不能保证等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种重金属污染土壤复合修复药剂及应用方法，该修复药剂应具有高效环保、使用方便和效力长久的优点，药剂制备和工程应用简单方便，成本较低。

本发明提供的技术方案为：

本发明一种重金属污染土壤复合修复药剂，所述复合修复药剂按质量份数计，其组成如下：

铁系药剂25-40份、硫系药剂5-15份、钙系药剂40-60；有机质5-10份；

所述有机质选自棕腐酸、黑腐酸中的至少一种和黄腐酸。

本发明的修复药剂由铁系药剂、硫系药剂、钙系药剂、有机质组成，钙系药剂可改变土壤pH和阳离子交换量，促进重金属形成氧化物沉淀，有效降低其交换态含量，并形成强度基质固定重金属使其不易浸出；铁系药剂是较强的还原剂，可改变土壤氧化还原电位和重金属价态，降低重金属毒性；修复过程中产生的部分钙基和铁基化合物为多孔型分子结构，具有吸附性；硫系药剂易与重金属离子反应生成难溶的硫化物沉淀。而所加入的有机质，和其他药剂的钙铁离子结合，促进地表细颗粒土壤形成大颗粒团粒结构，将土壤中的有害污染物固定起来，阻止其在环境中迁移、扩散等过程。同时降低了细颗粒土壤的毛细现象，大大减少了蒸发水分携带盐分到地表面和逐渐积聚形成的盐渍化。

在本发明中，有机质为棕腐酸、黑腐酸中的至少一种和黄腐酸的组合物，其中，黄腐酸分子量较低，有利于重金属的活化、增容、解吸，使重金属不易被作物吸收，农作物不易受到重金属污染，棕腐酸与黑腐酸分子量较大，对重金属有还原和吸附固定的作用，可降低重金属的有效性，如对镉、汞、铅等固定。上述组合形成的有机质，可以起到最佳的修复效果。

作为优选，所述有机质中，棕腐酸、黑腐酸中的至少一种与黄腐酸的质量比为1～3：1。在该优选范围下，最终所得重金属污染土壤复合修复药剂可获得最佳的修复效果。

作为优选，所述复合修复药剂按质量份数计，其组成如下：

铁系药剂25-38份、硫系药剂5-12份、钙系药剂40-59；有机质5-10份。