重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法技术

本发明专利技术公开了一种重金属固定剂及重金属污染土壤的原位修复方法，该重金属固定剂包括含硫化合物溶液和含铁化合物，含铁化合物中铁元素和含硫化合物溶液以1kg:20L～1kg:1L的固液比混合得到重金属固定剂。上述重金属固定剂，含铁化合物和含硫化合物溶液的液固比合适，含硫化合物溶液的质量浓度合理，三巯基三嗪三钠盐可以与土壤中的重金属离子形成稳定的硫化螯合共沉淀物，从而达到将重金属固定的作用。含铁化合物有助于减弱植物根系分泌液与土壤中重金属的结合，稳定重金属的固定效果。上述重金属固定剂，可同时固定土壤中的多种重金属离子，并且固定重金属离子的稳定性好，可在短时间内降低土壤中的重金属含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及重金属污染土壤修复领域，特别地，涉及一种重金属固定剂。此外，本专利技术还涉及一种包括利用重金属固定剂的重金属污染土壤的原位修复方法。
技术介绍
随着工业发展和农业生产的现代化，重金属污染已经成为一个危害全球环境质量的主要问题。土壤中重金属污染具有长期性，隐蔽性和不可逆性的特点，土壤一旦被重金属污染，后续的治理将非常困难。因此，对重金属污染土壤进行改良修复已成为土壤学和环境领域的重要研究内容。目前，重金属污染土壤的修复技术主要包括工程修复、化学修复和生物修复。其中工程修复主要是指换土、翻土、去表土等，属于物理修复工程措施。工程修复是一种治本措施，但存在投资大，二次污染和导致土壤肥力降低等问题，适于小面积重度污染土壤的治理。化学修复是指向被污染的土壤中投入改良剂，通过对重金属的氧化还原、拮抗、沉淀和吸附作用，从而降低重金属对植物的有效性。化学修复的关键在于找到经济有效的化学固定剂。传统的化学固定剂有磷酸盐、石灰、黏土矿物、粉煤灰、泥炭等。已有的固定剂但在修复过程中对单一重金属污染的土壤的处理效果比较显著，但对于多种重金属污染的土壤处理效果并不突出。同时，在土壤条件改变时，传统的固定剂稳定性不佳，容易导致土壤的二次污染。生物修复方面主要利用生物消减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。生物修复以植物修复为主，主要利用超富集植物对污染土壤进行治理，可以从根本上解决土壤重金属污染问题。生物修复既能避免二次污染的产生，又能美化环境，降低成本，效果突出。但超富集植物往往只能积累某种重金属，对多重金属污染的土壤往往无能为力，而且植物生长缓慢，种类有限，限制了生物修复技术的广泛使用。因此，有必要开发出快速、稳定的原位修复方法，对多种重金属污染土壤进行经济有效的修复。现有的化学修复是指向被污染的土壤中投入改良剂，通过对重金属的氧化还原、拮抗、沉淀和吸附作用，从而降低重金属对植物的有效性。传统的化学固定剂有磷酸盐、石灰、黏土矿物、粉煤灰、泥炭等。与其他修复方法相比，化学修复具有操作简便、修复时间短等优点，在修复过程中对单一重金属污染的土壤的处理效果比较显著。现有化学修复技术的缺点主要是:1)传统的固定剂对于多种重金属污染的土壤处理效果并不突出。2)在土壤条件改变或受到植物根系分泌液影响时，传统的固定剂稳定性不佳，容易导致土壤的二次污染。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，以解决土壤的重金属污染的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术一方面提供了一种重金属固定剂，包括含硫化合物溶液和含铁化合物，含铁化合物中铁元素和含硫化合物溶液以lkg:20L?1kg: 1L的固液比混合得到重金属固定剂。其中，含铁化合物为硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁中的一种或几种，含硫化合物溶液为三巯基三嗪三钠盐的水溶液，含硫化合物溶液的质量浓度为10%?30%。进一步地，重金属固定剂中，含铁化合物和含硫化合物溶液的固液比为lkg:10L ?lkg:lLo进一步地，含硫化合物溶液的质量浓度为15%?25%。本专利技术另一方面提供了一种重金属污染土壤的原位修复方法，包括以下步骤:向重金属污染土壤中加入上述的重金属固定剂，重金属固定剂和重金属污染土壤的液固比为1L:50kg?1L:10kg。经1?2个月后，重金属污染土壤中的重金属离子形成硫化物沉淀，完成重金属污染土壤的原位修复。进一步地，重金属污染土壤的原位修复方法还包括加入石灰。进一步地，在重金属固定剂加入重金属污染土壤后加入石灰，石灰与土壤的质量比为 1:100 ?1:1000。进一步地，石灰与土壤的质量比为1:500?1:1000。进一步地，重金属固定剂和重金属污染土壤的液固比为1L:50kg?1L:20kg。进一步地，重金属污染土壤中包含镉、铅、锌、镍、砷离子中的一种或几种。本专利技术具有以下有益效果:上述重金属固定剂，含铁化合物和含硫化合物溶液的液固比合适，含硫化合物溶液的质量浓度合理，三巯基三嗪三钠盐可以与土壤中的重金属离子形成稳定的硫化螯合共沉淀物，从而达到将重金属固定的作用。含铁化合物有助于减弱植物根系分泌液与土壤中重金属的结合，稳定重金属的固定效果。上述重金属固定剂，可同时固定土壤中的多种重金属离子，并且固定重金属离子的稳定性好，可在短时间内降低土壤中的重金属含量。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。【附图说明】构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是本专利技术优选实施例的重金属污染土壤的原位修复方法流程图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参照图1，本专利技术的优选实施例提供了本专利技术一方面提供了一种重金属固定剂，包括含硫化合物溶液和含铁化合物，含铁化合物中铁元素和含硫化合物溶液以lkg:20L?lkg: 1L的固液比混合得到重金属固定剂。其中含铁化合物为硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁中的一种或几种，含硫化合物溶液为三巯基三嗪三钠盐的水溶液，含硫化合物溶液的质量浓度为10%?30%。重金属固定剂中的三巯基三嘆三钠盐可以与土壤中的重金属形离子成稳定的硫化螯合共沉淀物，从而达到将重金属固定的作用。重金属固定剂中的三巯基三嗪三钠盐可以同时固定土壤中的多种重金属，特别是对Pb、Cd有显著的固定效果，并能在短时间内降低土壤中重金属含量。修复后的土壤重金属含量可以达到国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的要求。含硫化合物溶液的质量浓度以不超过三巯基三嗪三钠盐在水中的溶解度为上限，即含硫化合物溶液质量浓度不高于30%，以免造成浪费。同时含硫化合物溶液的质量浓度需高于10%，以免溶液浓度过低，导致施加于土壤的水量增大，并造成土壤含水量超过田间含水量，不利于土壤水分保持稳定，不利于土壤中植被的生长和土壤的生态平衡。重金属固定剂中Fe的加入，有助于减弱植物根系分泌液与土壤中重金属的结合，稳定重金属的固定效果。含铁化合物中铁元素和含硫化合物溶液的固液比为含铁化合物中铁元素的质量与含硫化合物溶液的体积的比。当重金属固定剂中Fe与含硫化合物溶液的固液低于1:20时，则重金属固定剂对重金属的固定效果不稳定。在植物根系分泌液的作用下，重金属容易从硫化物沉淀中释放并被植物吸收，导致二次污染的产生。当重金属固定剂中Fe与含硫化合物溶液的固液高于1:1时，则固定剂中铁盐含量过高，高盐含量的重金属固定剂加入土壤后，会导致土壤板结，不利于植物的生长。本专利技术具有以下有益效果:上述重金属固定剂，含铁化合物和含硫化合物溶液的液固比合适，含硫化合物溶液的质量浓度合理，三巯基三嗪三钠盐可以与土壤中的重金属离子形成稳定的硫化螯合共沉淀物，从而达到将重金属固定的作用。含铁化合物有助于减弱植物根系分泌液与土壤中重金属的结合，稳定重金属的固定效果。上述重金属固定剂，可同时固定土壤中的多种重金属离子，并且固定重金属离子的稳定性好，可在短时间内降低土壤中的重金属含量。可选地，重金属固定剂中，含铁化合物和含硫化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属固定剂，其特征在于，包括含硫化合物溶液和含铁化合物，所述含铁化合物中铁元素和所述含硫化合物溶液以1kg:20L～1kg:1L的固液比混合得到所述重金属固定剂；其中，所述含铁化合物为硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、硫酸亚铁和氯化亚铁中的一种或几种，所述含硫化合物溶液为三巯基三嗪三钠盐的水溶液，所述含硫化合物溶液的质量浓度为10％～30％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周康根，姜科，彭佳乐，杨有才，潘希贤，
申请(专利权)人：湖南康盟环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43