一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂及其使用方法，所述重金属稳定剂由重量百分比为5.0％～50.0％、5.0％～80.0％和5.0％～30.0％的磷酸盐、无机碱性物质和吸附剂组成。使用方法包括：将磷酸盐、无机碱性物质和吸附剂按比例充分搅拌、混合，随后加入工业污染场地土壤进行养护，即可。本发明专利技术不含任何有机螯合剂如二硫代氨基甲酸盐或硫化物，无二次污染无公害；使用方法简单，成本低，符合节能减碳效益，经济效益，具有良好的应用前景。

A heavy metal stabilizer for controlling soil in industrial contaminated sites and its use method

The invention relates to a heavy metal stabilizer for controlling soil in industrial contaminated sites and a method for its use. The heavy metal stabilizer is composed of phosphate, inorganic alkaline substance and adsorbent with a weight percentage of 5% to 50%, 5% to 80% and 5% to 30%. The usage includes: mixing phosphate, inorganic alkaline substance and adsorbent in proportion, and then adding them to the industrial contaminated soil for maintenance. The invention does not contain any organic chelating agents, such as two thiocarbamates or sulfides, and has no two time pollution and no pollution. The method is simple and low cost, which is in line with energy saving and carbon reduction benefits, and has good economic application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂及其使用方法
本专利技术属于重金属稳定剂领域，特别涉及一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂及其使用方法。
技术介绍
数十年的经济增长、工业化高速发展严重地破坏了中国的生态环境，包括日益恶化的土壤重金属污染，全国许多地方“癌症村”频出。环境中重金属污染不但影响农作物和水产品的质量，并通过食物链危害人类的生命和健康，且带给人们生活重大隐患和威胁。重金属于环境中“沉积性污染”但具迁移性和滞留性，有可能流入周边毗邻而造成新的土地污染，对动植物和人体的危害则具有长期性、潜在性和不可逆性。中国内地的土壤重金属污染已危害到民生命脉中的粮食食品安全，并已严重恶劣地威胁公共安全、和社会稳定、以及国家全体经济福祉以及可持续发展、严重危及后代子孙的利益，情况令人堪忧。有毒害性的重金属污染来源主要是由于污水灌溉、大气沉降物和施肥等因素带入。而大气沉降的重金属则主要来自能源如燃煤发电、运输、冶金和建筑材料生产所排放出的气体和粉尘。其中，尤其是工业城市和冶炼企业周边，气体和粉尘经过自然沉降和下雨和灌溉水带入土壤中重金属是土壤主要积累性重金属污染来源。根据2014年五月一文章报导，目前我国受重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占耕地总面积的1/5。受矿区污染土地达200万公顷，石油污染土地约500万公顷，固体废弃物堆放堆放污染约5万公顷，“工业三废”污染耕地近1000万公顷，污水灌溉的农田面积达330多万公顷。土壤污染使全国农业粮食减产已超过1300万吨，使得本来就紧张的耕地资源更加短缺。其中，其中矿业和工业固体废弃物最为严重。这类废弃物如工业生产所产生的废渣以及选矿所生产出的尾砂在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗冲刷，溶解性重金属极易移动，以辐射状迁移扩散流向周围土壤、水体，严重污染农田以及井水、地下水和地表水。目前国內规模化重金属污染土壤修复采用的技术主要有两种，一是降低土壤重金属活性，使其钝化的稳定化技术；二是植物修复技术。化学钝化/稳定化技术是于土壤中添加改良药剤使改变、转化重金属形态，并反应生成溶解度极低且无毒性的复合式矿物质，即降低其在土壤环境中的可迁移性并达到非生物可利用且降低环境风险的方法。稳定化技术的优点是原位处理，可同时处理多元素复合重金属，修复过程中土壤结构不受扰动，成本较低，缺点是重金属未能自污染土壤清除出而仍滞留在土壤中。植物修复技术是指利用特殊植物吸收土壤中的重金属，然后将该植物收割去除而达到移除土壤中污染物的一种方法。植物修复技术优点是实施简便，缺点是修复周期过长，后期植物收集与处理的问题复杂。由上可见，目前国內规模化重金属土壤污染的修复技术符合经济效益适用于重金属土壤污染，尤其是工业生产厂如炼钢厂所造成厂区重金属污染地,往往含废渣,以及矿山和矿厂以及相关选矿、冶炼加工厂区重金属污染地甚至其生产出来大量的矿渣以及尾砂与应仅是稳定化技术。常见应用于重金属稳定化药剂可分为无机药剂和有机药剂，有机类药剂主要采用高分子作为螯合剂，主要有吡酪烷系、亚胺系、硫脲、氨基甲酸系和二硫代氨基甲酸盐系等，其作用原理是将重金属包容于分子内部，生成不溶性反应物，从而达到重金属稳定化目的。无机类药剂主要有石灰、硫化物(硫化钠、硫氢化钠、硫化钙)、磷酸盐、铁盐等物质，主要通过调节pH值、吸附、离子交换以及生成沉淀物等方法稳定重金属。一般言，应用有机螯合剂存在以下缺点：·有机螯合剂多具有臭味，pH值较高，具有腐蚀性，在储存和使用过程中对设备要求较高，操作和管理也较复杂，有机螯合剂价格昂贵，导致处理成本较高，难以适应我国国情，且硫系螯合剂存放时易发生氧化而变质，并产生硫化氢等有毒气体；·有机螯合剂形成的重金属反应产物为「多键聚合物」但不是矿物,在长期的湿度、温度、pH多变化填埋过程中，存在氧化产生变质或与酸雨反应，结果是最后会分解，重金属再溶出，进而失去稳定化效果的可能。一般常用的有机螯合剂，如二硫代氨基甲酸盐，即Dithiocarbamate类重金属螯合剂(硫系DTC类衍生物螯合剂)，包括SodiumDimethylDithioCarbamate(SDDC,二乙基二硫代氨基甲酸钠)，亲水性都较强，与重金属反应生成之多键聚合物可能因遇雨水经过一段时间，甚至短短数个月，即很可能分解成二硫化碳(亟具毒性)、甲胺(具毒性并易燃性)、以及其它胺类。根据一些报导，包括美国明尼苏达州双子城都会区咨询会团于2000年所发布的一则警讯(SodiumDimethyldithiocarbamateAlert)有关二硫代氨基甲酸盐类高分子螯合剂应用于污水处理、补集重金属而造成附近河水严重污染并导致117吨鱼的死亡，案发地印第安纳州官方的发布公告印第安纳州长状告该排污企业以及监督污水处理厂运行的环保公司并美国联邦检察官进行刑事调查，以及该排污企业同意支付$13.97百万美元以解决州和联邦诉讼的报导，即可证实二硫代氨基甲酸盐类螯合剂环境生态上会毒害鱼类的说法。应用二硫代氨基甲酸盐类螯合剂于重金属稳定化有如此的虞虑隐患，原本一个环保工程变成了重金属或及毒性物质富集的污染工程,恐终究会造成严重的二次公害污染，甚至于多地填埋场遍地开花、散播毒物酿成重大环境事件而需补救,仍终须更多费用善后。另一方面，应用无机类药剂的硫化物(硫化钠、硫氢化钠、硫化钙)存在以下缺点：·除非污染土壤或废弃物含重金属量为永远固定值且加药率准确,否一定会有残馀硫化物。残余硫化物往往容易会和异物反应包括产生硫化氢毒气,残馀硫化物也会造成水污染并产生臭味。·可能反应产物含硫化铅,其为有害物质并会造成人体健康毒害包括头疼、腹痛、呕吐、甚至神经系统障碍或肿瘤等。故必需有水泥固化或以及稳定化否则将最终流入环境而可能危害人体。·大量硫化物溶液的储存多具有臭味，pH值较高，具有腐蚀性，在储存和使用过程中对设备要求较高，操作和管理也较复杂，且可能因部份变质丶分解而释放出过量可燃性可燃性硫化氢等有毒气体,尤其是炎夏太阳久晒的时候。我国《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)规定，生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣(包括飞灰、底渣)以及一般工业固体废物经处理后，按照HJ/T300制备的浸出液中危害成分浓度低于重金属浸出液浓度限值，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置，单独分区填埋。此标准可助益降低治理相关高污染企业搬迁、工厂区受重金属污染地,往往含废弃物如废渣处理的成本，并对推进原址场地再开发利用将有很大的促进作用。另外，有些工厂区重金属属低污染，所在地环保局同意采用HJ/T299-2007《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》进行检测浸出稳定化处理后的土壤。当浸出液中重金属浓度低于GB3838-2002《地表水质量标准》Ⅴ类水或GB/T14848-1993《地下水质量标准》Ⅳ类水的标准，譬如，浸出液中铅浓度低于0.1mg/L，就可以将稳定化后的重金属污染土壤进行原地回填。HJ/T299-2007方法模拟废物在不规范填埋处置、堆存、或经无害化处理后废物的土地利用时，其中的有害成分在酸性降水的影响下，从废物中浸出而进入环境的过程。然而GB16889-2008标准,GB3838-2002《地表水质量标准》Ⅴ类水或GB/T14848-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂，其特征在于：所述重金属稳定剂由重量百分比为5.0％～50.0％、5.0％～80.0％和5.0％～30.0％的磷酸盐、无机碱性物质和吸附剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂，其特征在于：所述重金属稳定剂由重量百分比为5.0％～50.0％、5.0％～80.0％和5.0％～30.0％的磷酸盐、无机碱性物质和吸附剂组成。2.根据权利要求1所述的一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂，其特征在于：所述磷酸盐为重过磷酸钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸三钠、磷酸三钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠，磷酸氢二钾、焦磷酸二氢二钠中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂，其特征在于：所述无机碱性物质为天然碱、白云石、石灰石、纯碱、烧碱、氧化鈣、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、水泥、工业复合碱中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种治理工业污染场地土壤的重金属稳定剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，石翰勋，
申请(专利权)人：李杰，
类型：发明
国别省市：上海,31