一种铅污染土壤稳定化修复方法技术

本发明专利技术公开一种铅污染土壤稳定化修复方法，属于重金属污染土壤修复领域；本发明专利技术将可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石混合配制成复合稳定剂，并将复合稳定剂投加到铅污染土壤中，混合均匀，在污染土壤上喷洒氯盐解析剂溶液，然后进行厌氧养护，稳定后污染土壤可以满足风险控制要求。本发明专利技术通过解析、活化、沉淀、吸附等原理将土壤中的铅牢牢固定在土壤中，达到降低其迁移能力和生物有效性。

A method for stabilizing soil contaminated by lead

The invention discloses a lead contaminated soil stabilization remediation method, which belongs to the field of heavy metal contaminated soil; the soluble sodium tripolyphosphate and pyridine two formic acid modified sepiolite was prepared by mixing compound stabilizer and composite stabilizer added to lead contaminated soil, mixing, spraying chlorine salt solution analysis on polluted soil then, after anaerobic curing, contaminated soil can meet the requirements on risk control. In this paper, the lead in the soil is firmly fixed in the soil by analyzing, activating, precipitating and adsorbing principles, so as to reduce the migration ability and bioavailability.

【技术实现步骤摘要】
一种铅污染土壤稳定化修复方法
本专利技术涉及重金属污染土壤修复领域，具体涉及一种铅污染土壤稳定化修复方法。
技术介绍
环境中铅污染主要来源于冶炼、制造和使用铅制品的企业，其次是汽车排出的含铅尾气。铅是重金属土壤污染分布较广泛，具有强蓄积性的环境污染物。铅进入到土壤环境的途径主要有大气铅污染物干湿沉降、含铅废水污灌、含铅固废直接污染、农药和化肥的使用等。铅一种积累性毒性物质，可在人体内不断积累，土壤中铅可通过皮肤接触、口服途径进入人体，进而影响人体健康，严重损害人的神经、消化、免疫和生殖系统。进入土壤中的铅大多存在于表土层，几乎不向下移动，与土壤中的有机物结合，极不易溶解。有学者对我国土壤铅含量进行测量和统计得出，我国土壤铅含量最高可达到1143μg/g，最低为0.68μg/g，平均可以达到26μg/g。目前，铅污染土壤修复主要有以下几种方法：(1)客土法：该方法是将铅污染土壤清挖并转运至填埋场填埋，再在清挖区域换上新鲜土壤，是一个污染物和风险的转移过程，污染物未得到实际的处理。(2)淋洗法：该方法是一种采用表面活性剂、酸、螯合剂等淋洗剂将铅从土壤中淋洗出来，然后处理淋洗废水。该方法可以有效降低土壤中铅的总量，但该方法适用于高浓度的铅污染，且成本较高，同时采用大量的化学淋洗剂可能导致土壤二次污染。(3)植物修复法：该方法是在铅污染区域种植铅超富集植物，植物吸收土壤中的铅并富集在植物体重，到一定的时间，对植物进行收割处理。该方法修复时间长，很难在规定工期内完成修复任务，同时，种植植物占用土地，影响土地的正常使用。(4)电动修复法：该方法是在铅污染土壤中设置电极，铅在电流作用下向阴极板移动并富集在极板上，达到去除土壤中重金属的目的。该方法电流作用距离较小，适用于小面积污染，而实际均为大面积污染，处理成本相对较高。(5)稳定化/钝化法：该方法是在铅污染土壤中添加稳定剂，通过氧化还原、沉淀、吸附、络合等原理将土壤中的铅转化为低迁移能力、低生物有效性的物质，以降低土壤中铅的环境风险。该方法具有成本低、见效快、不影响土地正常使用等特点。综上所述，稳定化/钝化技术仍然是当前最具有前景的铅污染土壤修复技术，而开发有效且切实可行的稳定化/钝化技术是当前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种铅污染土壤稳定化修复方法，根据铅离子在土壤中游离态少的特点，通过三聚磷酸盐实现铅离子的沉降和活化，通过酸化的具有比表面积大的海泡石对土壤进行酸化，加速铅离子的游离活化，进一步通过吡啶的鳌合实现铅离子的稳定游离吸附，可有效降低污染土壤中铅的浸出浓度，进而降低污染土壤的环境风险。本专利技术提供一种铅污染土壤稳定化修复方法，其采用可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石制备成复合稳定剂对铅土壤进行修复。其中，所述修复方法中还进一步加入可溶性氯盐进行解析。其中，所述修复方法具体包括：第一步，复合稳定剂的配制：将可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石按一定的比例充分混合配制成复合稳定剂；第二步，复合稳定剂的投加：将一定量的复合稳定剂施入经过破碎筛分的铅污染土壤中，并将药剂和土壤混合均匀；第三步，解析剂溶液的配制：将可溶性氯盐解析剂溶于水并配制成一定浓度的溶液；第四步，解析剂溶液的投加：将氯盐解析剂溶液喷洒在污染土壤上，使污染土壤含水量接近于饱和；第五步，厌氧养护：在污染土壤表面覆盖两层LDPE防渗膜，使稳定化过程保持在厌氧环境中，并防止冲刷、淋溶，养护时间为7～15天。其中，所述吡啶二甲基酸化的海泡石的制备方法具体为：第一步，将海泡石放在加热炉中，升温至130℃，随后保持在此温度下15小时，消除海泡石表面以及孔道中的水分；第二步，将消除水分的海泡石迅速放入装有吡啶二甲酸的溶液中，所述吡啶2，6-二甲酸溶解在水中，溶液的浓度为20g/L～35g/L，搅拌浸泡3～5天。所述三聚磷酸盐为三聚磷酸钠、三聚磷酸镁。所述任意的吡啶二甲酸为吡啶2，6-二甲酸。所述可溶性三聚磷酸盐和高比表面积吡啶二甲酸改性海泡石比例优选为1∶9～3∶7。所述复合稳定剂投加量为污染土壤质量的2～10％。所述可溶性氯盐解析剂可为MgCl2或CaCl2或两种混合。其中，所述解析剂配置成的水溶液的浓度优选为0.05～0.5％质量百分比。本专利技术与现有技术相比具有以下特点：(1)本专利技术铅污染土壤修复是在原位进行，最大限度减小铅污染土壤扩散，导致周边环境污染；(2)本专利技术以海泡石作为吸附材料，取自于环境、用之于环境，不会对环境造成影响，吡啶二甲酸的引入不但增加了土壤的酸性，同时，吡啶的鳌合将铅离子更好的吸附，稳定，避免铅离子留在土壤中；(3)本专利技术采用了含氢磷酸盐，含氢磷酸盐具有多重作用，作为铅活化剂、铅沉淀剂，同时，多余的磷酸盐可以作为植物生长的营养元素，而采用结构上为链状结构的三聚磷酸盐，在土壤中分散和对铅离子的鳌合吸附效果都更加好；(4)本专利技术以可溶性氯盐作为解析剂，Ca2+和Mg2+离子可将重金属从土壤中脱附，进而向黏土矿物中转移，同时，氯盐中C1-可与铅、磷酸盐结合形成溶解度更低的化合物，进一步提高铅的稳定化效果。附图说明图1为吡啶二甲酸改性海泡石的红外谱图。具体实施方式本专利技术提供一种铅污染土壤稳定化修复方法，包括以下步骤：第一步，复合稳定剂的配制：将可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石按一定的比例充分混合配制成复合稳定剂；第二步，复合稳定剂的投加：将一定量的复合稳定剂施入经过破碎筛分的铅污染土壤中，并将药剂和土壤混合均匀；第三步，解析剂溶液的配制：将可溶性氯盐解析剂溶于水并配制成一定浓度的溶液；第四步，解析剂溶液的投加：将氯盐解析剂溶液喷洒在污染土壤上，使污染土壤含水量接近于饱和；第五步，厌氧养护：在污染土壤表面覆盖两层LDPE防渗膜，使稳定化过程保持在厌氧环境中，并防止冲刷、淋溶，养护时间为7～15天。本申请采用三聚磷酸盐对铅离子进行络合吸附。含磷材料是铅土壤污染中一种重要的修复剂，磷能够与铅离子形成溶解性低，相对稳定的化合物，对二价的铅离子有高效的去除效果。不同的含磷材料的结构有所不同，分散效果不同，对二价铅离子的吸收效果就有所不同，本申请采用三聚磷酸盐进行处理，对铅离子的去除效果较其他的含磷材料效果更好，因此申请人推测链状的磷酸盐(三聚磷酸盐)的分散效果，比环状(三偏磷酸盐)的分散效果更好，作为链状的聚磷酸钠可以更好的起到分散的效果，对二价铅离子的吸收效果更好。另外，磷酸盐与铅离子可以形成络合态，链状的三聚磷酸盐比环状的偏磷酸盐的络合能力更强。单独采用含磷材料进行沉降，修复，虽然分散效果好，络合能力较强，但是单向络合反应还是不稳定。在重金属废水中，处理重金属的最有效的方法是吸附法，可以通过多孔性的黏土矿物材料的吸附能力，去除重金属离子。但是在土壤污染中，游离的重金属离子较水中更少，铅离子进入土壤环境中会与土壤环境发生物理或化学吸附，比如与土壤胶体吸附，与腐殖质发生离子交换，与腐殖酸进行鳌合。通过铅离子与土壤异库伦力或形成化学键，实现铅离子在土壤中的吸附，影响其流动性。土壤中pH值影响着铅离子在土壤中的吸附和解吸过程。在通常的偏碱性环境中，土壤颗粒表面总电性为负，铅离子受吸附，在土壤中保存，不易移动，而在偏酸性环境中，铅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅污染土壤稳定化修复方法，其特征在于：采用可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石制备成复合稳定剂对铅土壤进行修复。

【技术特征摘要】
1.一种铅污染土壤稳定化修复方法，其特征在于：采用可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石制备成复合稳定剂对铅土壤进行修复。2.如权利要求1所述的铅污染土壤稳定化修复方法，其特征在于：所述修复方法中还进一步加入可溶性氯盐进行解析。3.如权利要求1或2所述的铅污染土壤稳定化修复方法，其特征在于：所述修复方法具体包括：第一步，复合稳定剂的配制：将可溶性三聚磷酸盐和吡啶二甲酸改性的海泡石按一定的比例充分混合配制成复合稳定剂；第二步，复合稳定剂的投加：将一定量的复合稳定剂施入经过破碎筛分的铅污染土壤中，并将药剂和土壤混合均匀；第三步，解析剂溶液的配制：将可溶性氯盐解析剂溶于水并配制成一定浓度的溶液；第四步，解析剂溶液的投加：将氯盐解析剂溶液喷洒在污染土壤上，使污染土壤含水量接近于饱和；第五步，厌氧养护：在污染土壤表面覆盖两层LDPE防渗膜，使稳定化过程保持在厌氧环境中，并防止冲刷、淋溶，养护时间为7～15天。4.如权利要求1至3所述的铅污染土壤稳定化修复方法，其特征在于：所述吡啶二甲基酸化的海泡石的制备方法具体为：第一步，将海泡石放在加...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴启模，周愈尧，段建宏，肖伟，方灿华，李卫雄，陈超，
申请(专利权)人：爱土工程环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11