一种土壤污染的稳定修复剂及制备和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种土壤污染的稳定修复剂，其包括生石灰、磷酸二氢钾、磷矿粉、以及经过去矿化改性的腐殖酸等组分，按质量份数配伍而成。将该稳定修复剂施加于受铅、镉污染的土壤并进行稳定化处理养护一周后，土壤中浸出液中铅、镉中的浓度能够满足地下水质量Ⅳ类标准。本发明专利技术中的混合组分充分发挥协同作用，可通过沉淀、吸附、改良、调节pH值等作用，使得土壤中的重金属有效态降低，制备得到土壤修复剂在修复铅镉污染土壤时具有良好的效果。本发明专利技术的土壤污染的稳定修复剂具有制备方法简单、可行、治理效果好的优点。

Preparation and application of a stable remediation agent for soil pollution

The invention provides a stable remediation agent for soil pollution, which comprises quicklime, potassium dihydrogen phosphate, phosphate rock powder, humic acid after demineralization modification and other components, and is made according to the mass fraction. The concentration of lead and cadmium in the leaching solution of the soil can meet the class IV standard of groundwater quality. The mixed components in the invention give full play to the synergistic effect, and the effective state of heavy metals in the soil can be reduced through sedimentation, adsorption, improvement, pH adjustment and other functions, and the prepared soil remediation agent has good effect in the remediation of lead and cadmium contaminated soil. The stable repairing agent for soil pollution of the invention has the advantages of simple preparation method, feasibility and good treatment effect.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤污染的稳定修复剂及制备和应用
本专利技术属于污染土壤稳定修复
，具体涉及一种土壤污染的稳定修复剂及制备和应用。
技术介绍
随着现代工农业的快速发展，土壤重金属污染的形势也越来越严峻，我国重金属污染事件正进入高发期，在众多污染场地中，重金属污染是一个突出的问题。2014年环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％，其中我国农田土壤点位超标率为19.4％，以Cd、Ni和Cu等重金属污染最为突出。重金属污染土壤的修复方法包括固化/稳定化、化学淋洗、电动力修复、植物修复等。其中，稳定化处理由于具有操作简单、成本较低等优势成为最常用的重金属污染场地修复技术。稳定化是指向污染土壤中加入稳定化材料，稳定化药剂与重金属污染物发生物化反应，减少重金属污染物的毒性、浸出性和可溶性，从而达到修复目的。目前，重金属稳定化药剂以吸附类药剂和化学反应类药剂为主，包括石灰、水泥、膨润土、海泡石、凹凸棒石、磷酸盐、硫化物、磷矿石、沸石、粉煤灰等。现有修复药剂存在以下问题：1)药剂本身对环境存在污染。例如：一般矿物材料中的某些重金属含量背景值高，虽然能够有效修复特征目标污染物，但是往往引入新的污染物或者促进土壤中其他重金属的释放，导致二次污染；硫基物质一般均有刺激气味或者腐蚀性，对现场人员健康危害大。2)多种重金属复合污染普遍存在，市面上现有的稳定化修复材料兼容性差。例如：磷酸盐类材料对修复铅污染土壤具有良好的效果，但是磷酸盐的引入常常促进土壤中砷的释放，甚至致使处理后的土壤浸出液砷超标，引发次生污染。3)不能同时满足两种或多种重金属达标的要求，例如碱性材料对镉污染土壤具有良好的修复效果，但是会引起土壤pH的增加，而且对铅镉复合污染的土壤修复效果差，常引起修复后土壤浸出液铅不达标；单一硫酸亚铁的引入往往降低土壤的pH。4)处理效果良好的试剂往往是进口的药剂材料，其价格昂贵，经济性差。中国专利(申请号：201710413193.7)公开了一种用于修复土壤中铅、镉、砷污染的复合稳定剂，组分包括过磷酸钙、针铁矿、腐殖酸、生石灰以及聚丙烯酰胺。但其中使用的聚丙烯酰胺容易在土壤中降解，降解后其重金属钝化稳定化作用将严重减弱。而且相比其他组分，聚丙烯酰胺价格相对昂贵，是其他材料的3-5倍。基于以上亟待开发一种稳定化效果好、成本低廉、原料容易获取、兼容性强的重金属稳定化修复材料。
技术实现思路
因此，基于以上已知土壤稳定修复剂存在的弊端，本专利技术要解决的技术问题在于提供了一种兼容性强的土壤污染的稳定修复剂，可用于多种重金属污染土壤的修复。此外，所用组分来源广泛，容易获取，并且价格低廉。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种土壤污染的稳定修复剂，该稳定修复剂含有改性腐殖酸，其组分及质量份数为：进一步的，所述土壤污染的稳定修复剂含有改性腐殖酸，其组分及质量份数为：本专利技术所述的改性腐殖酸的制备方法，改性腐殖酸由以下步骤制备：S1：将腐殖酸与HCl混合反应，静置后离心去除上清液，得初洗腐殖酸；S2：利用HCl再次清洗初洗腐殖酸，去除上清液，得二次HCl酸洗腐殖酸；S3：HCl与HF混合酸液分解步骤S2得到的二次HCl酸洗的腐殖酸，然后利用去水清洗，离心固液分离后，去除上清液，固体为改性的腐殖酸。本专利技术所述改性腐殖酸的制备方法，其S1中，所述HCl为1-2mol/L，腐殖酸与HCl的质量体积比为0.083-0.125g/mL；反应温度为20-30℃；反应时间20-30小时。本专利技术所述改性腐殖酸的制备方法，其S2中，所述HCl为0.1-0.2mol/L的HCl，初洗腐殖酸与HCl的质量体积比为0.083-0.125g/mL；反应温度为20-30℃，时间为2-10min。本专利技术所述改性腐殖酸的制备方法，其S3中，1-2mol/LHCl与10-20mol/LHF按照体积比1:1-1:2混合，制得的HCl/HF混合液；S2中得到的二次酸洗过的腐殖酸与HCl/HF混合液按照质量体积比0.25-1.0g/mL混合反应，温度条件50-65℃，反应时间20-36h。进一步的，本专利技术所述改性腐殖酸的制备方法，改性腐殖酸由以下步骤制备：S1：温度条件26℃下，将腐殖酸与1mol/L的HCl反应24h，腐殖酸与HCl的质量体积比0.1g/mL，静置后离心去除上清液，得初洗腐殖酸；S2：温度条件26℃下，利用0.1mol/L的HCl再次清洗初洗腐殖酸，初洗腐殖酸与HCl的质量体积比为0.1g/mL混合反应，反应时间5min，去除上清液，得二次HCl酸洗腐殖酸；S3：1mol/LHCl与20mol/LHF按照体积比1:1混合，制得的HCl/HF混合液，S2中得到的二次酸洗过的腐殖酸与HCl/HF混合液按照质量体积比0.5g/mL混合反应，温度条件60℃，反应时间24h，然后利用水清洗，离心固液分离后，制得改性的腐殖酸。本专利技术所述改性腐殖酸的制备方法制备得到的改性腐殖酸，改性后的腐殖酸的比表面积为974.38-1572.36m2/g。本专利技术所述土壤污染的稳定修复剂的应用，其可应用于重金属污染的土壤的稳定修复。进一步的，本专利技术所述土壤污染的稳定修复剂的应用，其可应用于镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌或镍等重金属污染土壤。本专利技术所述土壤污染的稳定修复剂的应用方法，其稳定修复剂添加量为2％-8％。本专利技术所述土壤污染的稳定修复剂的应用方法，其稳定修复过程在20-30℃，常压下，修复5-10天。本专利技术的上述技术方案相比现有的技术具有以下优点：(1)本专利技术提供一种高效的土壤污染稳定修复剂及其应用。现有技术中虽然公开了大量修复土壤污染的稳定修复剂，但存在修复效果不佳、易受pH影响，稳定率低或者无法同时修复多种重金属等问题。本专利技术提供的土壤污染稳定修复剂，修复效果好，复合重金属污染土壤修复后的浸出液满足《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)中的Ⅳ类标准。(2)本专利技术提供的土壤污染稳定修复剂对环境友好，无二次污染，不会促进其他本底重金属的释放，例如砷。通过加入适量的氧化钙碱性物质以及改性腐殖酸的缓冲作用，能够调节土壤的pH维持在中性条件，且钙离子能够与砷形成砷酸钙等沉淀，有利于砷的稳定。此外，改性腐殖酸中的富电子极性基团具有良好的配位作用，具有较大的比表面积，能够吸附游离态金属离子。(3)本专利技术提供的土壤污染稳定修复剂，成本低，材料来源广泛，容易获取。(4)本专利技术提供的土壤污染稳定修复剂，应用方法简单，容易操作，可利用搅拌机、稳定化一体化等设施将土壤与本复合材料混匀，然后养护一定时间后，即可完成修复过程。(5)本专利技术提供的土壤污染稳定修复剂具备良好的兼容性，能够满足多种重金属达标，同时处理后的土壤浸出液pH满足中性条件，与单一的磷酸盐或磷矿粉等稳定化材料相比，在处理铅污染土壤时本复配材料能够避免土壤中砷的释放，防治二次污染，与石灰类等碱性材料相比，本复配材料修复后的土壤为中性酸碱环境，避免引起土壤pH增大。(6)本专利技术提供的土壤污染稳定修复剂为一种复配材料，组分包括生石灰、磷酸二氢钾、磷矿粉、改性腐殖酸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种所述土壤污染的稳定修复剂，其特征在于，该稳定修复剂含有改性腐殖酸，其组分及质量份数为：

【技术特征摘要】
1.一种所述土壤污染的稳定修复剂，其特征在于，该稳定修复剂含有改性腐殖酸，其组分及质量份数为：2.根据权利要求1所述土壤污染的稳定修复剂，其特征在于，该稳定修复剂含有改性腐殖酸，其组分及质量份数为：3.一种权利要求1所述的改性腐殖酸的制备方法，其特征在于，改性腐殖酸由以下步骤制备：S1：将腐殖酸与HCl混合反应，静置后离心去除上清液，得初洗腐殖酸；S2：利用HCl再次清洗初洗腐殖酸，去除上清液，得二次HCl酸洗腐殖酸；S3：HCl与HF混合酸液分解步骤S2得到的二次HCl酸洗的腐殖酸，然后利用水清洗，离心固液分离后，去除上清液，固体为改性的腐殖酸。4.根据权利要求3所述改性腐殖酸的制备方法，其特征在于，其S1中，所述HCl为1-2mol/L，腐殖酸与HCl的质量体积比为0.083-0.125g/mL。5.根据权利要求3所述改性腐殖酸的制备方法，其特征在于，其S2中，所述HCl为0.1-0.2mol/L的HCl，初洗腐殖酸与HCl的质量体...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，李彦希，
申请(专利权)人：森特士兴集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11