一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法技术

本发明专利技术公开了一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法。该修复材料中包含修复材料A和修复材料B，本发明专利技术的修复材料不受土壤重金属污染程度的限制，对高、中、低污染的土壤均具有良好的修复效果，并且，本发明专利技术的修复材料对多种重金属均具有良好的修复效果，尤其是对砷、镍、铊、铜、铅、锌，其修复效果均达到90％以上，这对于多种重金属复合污染的土壤的修复具有重要的意义。本发明专利技术的修复材料简单易得，价格低廉，有利于成本控制及大规模生产。使用本发明专利技术的修复材料进行修复的方法简单易操作，并且耗时短效果好，同时可进行原位或异位修复，在工程应用中的可操作性强。

A Rehabilitation Material for Heavy Metal Contaminated Soil and Its Rehabilitation Method

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法
本专利技术涉及重金属污染土壤领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法。
技术介绍
磷肥厂多使用硫铁矿、铝土矿、磷矿等矿产资源作为生产原料，这些矿产资源开发及利用过程中，常伴生镍、铬、锌、铜、镉、铊、砷、铅等重金属元素。我国磷肥生产始于1955年，在磷肥工业发展初期，由于大多数磷肥厂存在防渗措施不完善等问题，磷肥生产加工过程中伴生的重金属元素易迁移至土壤中，致使土壤中的重金属含量明显升高。通过对磷肥厂搬迁遗址进行场地环境调查发现：土壤重金属复合污染现象在磷肥厂搬迁遗留场地中相当普遍，大多数磷肥厂搬迁遗址土壤中存在铜、镍、铅、砷、锌、铊等重金属超标现象，但目前对于磷肥厂搬迁遗留场地污染土壤修复的应用案例较少，并且，大多数企业搬迁遗留场地污染土壤修复案例主要集中于铬(六价)、铜、铅、镍等单一重金属污染场地，针对重金属铊与其他重金属元素复合污染的相关案例较少，复合污染与单一污染相比反应机理也较为复杂，修复难度较大。因此，开发一种可同时修复砷、镍、铊、铜、铅等多种重金属的修复材料修复磷肥厂搬迁遗留场地污染土壤具有重要意义。目前，重金属污染土壤常用的修复技术主要有淋洗技术、植物修复技术、化学还原法修复技术、固化/稳定化技术等。其中，固化/稳定化技术由于操作简单、修复效果好、无二次污染、经济成本低等特点，被广泛应用于重金属污染场地修复工程中。固化/稳定化技术是向土壤中加入重金属固化稳定剂，通过利用物理化学反应将活泼形态重金属转化成稳定形态重金属，从而降低土壤中重金属的迁移能力和生物有效性。固化/稳定化技术中常用的药剂主要有水泥、碱性材料等，这些药剂对中、低浓度的重金属具有良好的修复效果，并且只适用于修复重金属种类较为单一的场地，但由于磷肥厂搬迁遗留场地存在重金属种类复杂、含量高，且含有难以治理的重金属铊等难点，上述固化稳定化药剂难以达到预期的修复效果，在实际应用中具有一定局限性，因而有必要开发一种适合高浓度且多种重金属复合污染的修复材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种重金属污染土壤的修复材料及其修复方法。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的目的之一在于提供一种重金属污染土壤的修复材料，该修复材料包含修复材料A和修复材料B，其中修复材料A包括钙盐和磷酸盐，材料B包括二氧化硅、天然矿物和铁粉。优选地，上述修复材料A中钙盐和磷酸盐的质量比为(0.35～2.5)：1；优选为(0.5～1.5)：1；更优选为(0.8～1.2)：1。优选地，上述修复材料B中二氧化硅、天然矿物和铁粉的质量比为：(3～10)：(1～3)：1；更优选为(3～6)：(1.5～2.5)：1。优选地，上述钙盐选自氧化钙、氢氧化钙中的至少一种。优选地，上述钙盐选自氧化钙和氢氧化钙。优选地，上述氧化钙和氢氧化钙的质量比为(0.15～1)：1；优选为(0.3～0.7)：1；更优选为(0.3～0.5)：1。优选地，上述磷酸盐选自磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸钾、磷酸钠中的至少一种。优选地，上述磷酸盐选自磷酸氢二钾和磷酸氢二钠。优选地，上述磷酸氢二钾和磷酸氢二钠的质量比为(0.1～1)：1；更优选为(0.3～0.7)：1。优选地，上述修复材料A包括氧化钙、氢氧化钙、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠。优选地，氧化钙、氢氧化钙、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠的质量之比为(0.5～1)：(1～3)：(0.3～1.5)：(1.5～2.5)；更优选为(0.3～0.7)：(1～1.5)：(0.3～0.7)：(1.5～2)。优选地，上述天然矿物选自高岭土、凹凸棒膨润土、海泡石中的至少一种。优选地，上述钙盐和磷酸盐的粒径独立为120～200目。优选地，上述二氧化硅、天然矿物、铁粉的粒径独立为80～120目。本专利技术的另一目的在于提供一种重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：1)将修复材料A与重金属污染土壤进行混合养护；2)加入修复材料B进行养护修复。优选地，步骤1)的养护时间为2.5～3h；更优选为3h。优选地，步骤2)的养护时间为4～5h；更优选为4.5～5h。优选地，上述重金属污染土壤、修复材料A和修复材料B的质量比为100：(3.3～8)：(2.5～7)；更优选为100：(3.3～5.3)：(3～4.5)。优选地，上述重金属污染土壤中的重金属包括砷、镍、铊、铜、汞、铅、铝、锌中的至少一种。优选地，上述重金属污染土壤中的重金属为砷、镍、铊、铜、铅、锌。优选地，上述污染土壤的粒径为0.5～10cm。优选地，上述污染土壤的含水率为10～25％。优选地，上述重金属污染土壤为磷肥厂土壤。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的修复材料不受土壤重金属污染程度的限制，对高、中、低污染的土壤均具有良好的修复效果，并且，本专利技术的修复材料对多种重金属均具有良好的修复效果，尤其是对砷、镍、铊、铜、铅、锌，其修复效果均达到90％以上，这对于多种重金属复合污染的土壤的修复具有重要的意义。2、本专利技术的修复材料简单易得，价格低廉，有利于成本控制及大规模生产。3、使用本专利技术的修复材料进行修复的方法简单易操作，并且耗时短效果好，同时可进行原位或异位修复，在工程应用中的可操作性强。附图说明图1为实施例3修复前后的土壤中重金属有效态含量变化柱状图。具体实施方式下面进一步列举实施例以详细说明本专利技术。同样应理解，以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域技术人员根据本专利技术阐述的原理做出的一些非本质的改进和调整均属于本专利技术的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本专利的说明做合适范围内的选择，而并非要限定于下文示例的具体数据。实施例1一种重金属污染土壤修复材料，包括修复材料A和修复材料B，其中，修复材料A包括7.5g工业氧化钙、22.5g氢氧化钙、10g磷酸氢二钾、17.5g磷酸氢二钠；修复材料B包括18.2g二氧化硅、4.5g天然矿物、2.3g铁粉。一种重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：1)取磷肥厂污染土壤1000g，其中重金属砷的含量为350mg/kg、铜的含量为4000mg/kg、铅的含量为2700mg/kg、镍的含量为420mg/kg、锌的含量为6000mg/kg、铊的含量为12mg/kg，并将土壤破碎为粒径<100mm的颗粒于2L提取瓶中，加入修复材料A，利用翻转式振动器GCC-D以30r/min养护反应3h；2)在步骤1)中加入修复材料B，利用翻转式振动器GCC-D以30r/min养护反应4.5h。修复结束后，按照《固体废物浸出毒性方法水平震荡法》(HJ557)对上述处理后的土壤样品进行浸出处理，结果表明：经修复后的土壤中重金属浸出毒性降低了92％～98％，达到《地下水质量标准(GBT-14848-2017)》Ⅳ类标准。实施例2一种重金属污染土壤修复材料，包括修复材料A和修复材料B，其中，修复材料A包括15g工业氧化钙、45g氢氧化钙、15g磷酸氢二钾、45g磷酸氢二钠；修复材料B包括58.2g二氧化硅、14.6g天然矿物、7.2g铁粉。一种重金属污染土壤的修复方法，包括如下步骤：1)取磷肥厂污染土壤2000g，其中重金属砷的含量为450mg/kg、铜的含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属污染土壤的修复材料，其特征在于：所述修复材料包含修复材料A和修复材料B，其中，所述修复材料A包括钙盐和磷酸盐，所述材料B包括二氧化硅、天然矿物和铁粉。

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤的修复材料，其特征在于：所述修复材料包含修复材料A和修复材料B，其中，所述修复材料A包括钙盐和磷酸盐，所述材料B包括二氧化硅、天然矿物和铁粉。2.根据权利要求1所述的修复材料，其特征在于：所述修复材料A中钙盐和磷酸盐的质量比为0.35～2.5：1。3.根据权利要求1所述的修复材料，其特征在于：所述修复材料B中二氧化硅、天然矿物和铁粉的质量比为：3～10：1～3：1。4.根据权利要求1～3任意一项所述的修复材料，其特征在于：所述钙盐选自氧化钙、氢氧化钙中的至少一种；优选地，所述钙盐选自氧化钙和氢氧化钙；优选地，所述氧化钙和氢氧化钙的质量比为0.15～1：1。5.根据权利要求1～3任意一项所述的修复材料，其特征在于：所述磷酸盐选自磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸钾、磷酸钠中的至少一种；优选地，所述磷酸盐选自磷酸氢二钾和磷酸氢二钠；优选地，所述磷酸氢二钾和磷酸氢二钠的质量比为0.1～1：1。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔欣，陈俊毅，罗颖基，
申请(专利权)人：广州润方环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44