一种修复土壤砷污染的方法技术

本发明专利技术提供了一种修复土壤砷污染的方法。该方法是向砷污染土壤中加入高岭土和氧化剂反应得到氧化土壤；再加入稳定剂反应，后加入修复剂；最后调节水分、养护得到。本发明专利技术修复方案采用土壤介质高岭土与稳定剂和修复剂配合使用，在特定的修复方案下，组分间相互配合促进，充分发挥各组分物化特性，达到很好的修复效果，砷(As)的去除率达到97～99％，可用有效降低砷二次浸出或者迁移转化的风险。降低砷二次浸出或者迁移转化的风险。降低砷二次浸出或者迁移转化的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种修复土壤砷污染的方法


[0001]本专利技术属于土壤修复
更具体地，涉及一种修复土壤砷污染的方法。

技术介绍

[0002]砷是一种剧毒类金属元素，也是一种常见的致癌致畸物质。As在土壤中的流动性很高，很容易渗入地下水，具有高环境风险性。土壤中砷来源于自然本底与人类活动，其中砷在地壳中含量丰富，平均浓度为2～5mg/kg，世界土壤中砷浓度一般为0.1～58.6mg/kg，我国土壤中砷背景平均浓度为11.2mg/kg。2014年发布的全国土壤环境质量调查，2.7％的土壤样品被砷污染，砷被列为全国土壤重金属污染物中的首要污染物。土壤中的砷含量和饮用水中的砷浓度具有密切联系，全世界约有2亿人的饮用水安全受到高砷暴露的威胁，中国约有1958万人生活在地下水砷超标的高风险地区。我国地下水含砷量在10μg/L以上的地区总面积达5.8
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105km2，土壤中砷平均含量为11.2mg/kg，约为世界平均值(7.2mg/kg)的1.5倍，现阶段表层土壤中砷的积累更加明显，由土壤砷污染产生的环境风险和人类健康问题也愈发严峻。
[0003]目前，针对砷污染土壤修复主要有两个方向：
①
改变砷的存在形态，即将污染土壤中的砷由活化态转化为稳定态，进而降低砷在环境中的迁移性和生物可利用性，减弱其对植物和动物的毒性；
②
去除污染土壤中的砷，即降低土壤中砷含量，使修复后土壤砷浓度达到环境目标值。常用的砷污染土壤修复技术主要包括固化/稳定化修复、淋洗修复、微生物修复、植物修复和电动修复等。其中，土壤淋洗修复技术是向污染土壤中加入淋洗剂，淋洗剂与砷发生螯合、解吸等作用，破坏砷与土壤的结合，对污染土壤进行修复，由于该技术淋洗过程的局限性，因此它只适用于小面积的污染地区；微生物修复和植物修复则在实际场地修复运用中较少；固化/稳定化修复是向污染土壤中加入固化/稳定剂，起到控制土壤中砷的形态和降低砷的迁移性，从而达到修复的目的，我国现阶段利用该修复技术修复的污染场地已有100多个。
[0004]目前对于固化/稳定化修复技术修复砷污染土壤的稳定化过程中最常用到的是铁盐和亚铁盐，如专利CN103920704A提供了一种砷污染土壤的修复方法，但该方法修复后的土壤pH值在5～10，容易造成土壤酸碱度过酸或过碱，且该方法所用修复剂用量较大，此外，由于依然存在未修复完全的砷，存在砷二次浸出或者转换的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，旨在提供一种以高岭土强化修复砷污染场地的方法。该方法通过高岭土与特定修复剂的配合使用，可高效固化稳定土壤中的砷，降低其浸出毒性，修复后土壤重金属砷的浸出率高于97％，可有效降低土壤重金属砷二次浸出或者转换的风险。
[0006]本专利技术的目的是提供一种修复土壤砷污染的方法。
[0007]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]本专利技术提供了一种修复土壤砷污染的方法，包括如下步骤：
[0009]S1.向砷污染土壤中加入高岭土和氧化剂混合均匀，静置1～2h得到氧化土壤；
[0010]S2.向步骤S1得到的氧化土壤中加入稳定剂，搅拌反应15～30min；所述稳定剂为吸附剂和亚铁盐的混合物；
[0011]S3.向步骤S2反应得到的土壤中加入修复剂；所述修复剂为固化剂和铁盐的混合物；
[0012]S4.加水调节步骤S3得到的混合物的含水量为25～40％，养护1～7天。
[0013]本专利技术的修复方法中，步骤S1中加入氧化剂使土壤中毒性较大的砷(Ⅲ)转化为毒性、迁移性更低的砷(
Ⅴ
)，同时高岭土的加入为后续污染土壤固化、稳定化修复提供反应环境、强化反应效果及降低修复产物的迁移转化；步骤S2、S3中稳定剂和修复剂则是使土壤中活化态砷转化为稳定态，再相互反应最终形成稳定化难溶性砷化合物，达到修复和后续稳定的目的。
[0014]采用土壤介质高岭土与修复药剂配合使用，组分间相互配合促进，充分结合各组分物化特性，达到更好的修复效果和更高效地降低砷的浸出毒性。
[0015]优选地，步骤S1所述高岭土的加入量为污染土壤质量的1～3％。从成本和修复效果的角度看，该用量是针对不同砷污染土壤的最适合比例。
[0016]优选地，步骤S1所述氧化剂包括二氧化锰、次氯酸钠、过硫酸钠、高锰酸钾、过氧化氢、次氯酸钙。
[0017]优选地，步骤S1所述氧化剂与污染土壤中砷的摩尔比为0.01～10：1。
[0018]优选地，步骤S2所述吸附剂包括粉煤灰、活性炭、硅酸盐水泥、硅藻土、粘土；所述吸附剂的加入量为污染土壤质量的1～2％。
[0019]优选地，步骤S2所述亚铁盐包括七水合硫酸亚铁、五水硫酸亚铁、四水硫酸亚铁、二水氯化亚铁、碳酸亚铁、硫化亚铁、四氧化三铁；所述亚铁盐的加入量为污染土壤质量的0.5～1％。
[0020]优选地，步骤S3所述修复剂的加入量为污染土壤质量的1～2％。
[0021]优选地，步骤S3所述固化剂包括生石灰、熟石灰、伊利石粉、水泥灰、硅酸盐矿物；所述铁盐包括硫酸铁、氯化铁、氢氧化铁、三氧化二铁、硝酸铁、铁矿物粉末。
[0022]进一步优选地，所述固化剂和铁盐的质量比为0.5～1.5：1。
[0023]优选地，步骤S1前还包括对砷污染土壤经自然风干、去除杂物及粉碎处理的步骤。
[0024]优选地，所述粉碎处理为粉碎至过20～30目筛。
[0025]按照本专利技术上述方法修复后的土壤pH值为6～8，利于土壤的后续利用，土壤结构不会受到破坏，不会发生二次污染。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027](1)修复效果好：本专利技术采用土壤介质高岭土与特定修复剂配合使用，组分间相互配合促进，充分结合各组分物化特性，达到更好的修复效果和更高效地降低砷的浸出毒性，降低土壤重金属砷二次浸出或者转换的风险。
[0028](2)环境友好：采用本技术修复后的土壤pH值达标，利于土壤的后续利用，土壤结构不会受到破坏，不会发生二次污染。
[0029](3)成本低、操作简单：本专利技术使用的药剂具有廉价易得、来源广泛等特点，比较容
易推广应用；且本专利技术的修复工艺简单，过程容易控制，实际操作性强。
附图说明
[0030]图1为修复前后土壤中砷(As)的浓度以及砷的去除率。
具体实施方式
[0031]下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
[0032]本专利技术砷(As)的去除效率的测定采用《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ 557—2010)浸出实验。
[0033]实施例1
[0034]1、供试土壤是取自某砷污染地块的土壤样品1，样品砷含量为198mg/kg，PH值为5.9。
[0035]2、修复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种修复土壤砷污染的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.向砷污染土壤中加入高岭土和氧化剂混合均匀，静置1～2h得到氧化土壤；S2.向步骤S1得到的氧化土壤中加入稳定剂，搅拌反应15～30min；所述稳定剂为吸附剂和亚铁盐的混合物；S3.向步骤S2反应得到的土壤中加入修复剂；所述修复剂为固化剂和铁盐的混合物；S4.加水调节步骤S3得到的混合物的含水量为25～40％，养护1～7天。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S1所述高岭土的加入量为污染土壤质量的1～3％。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S1所述氧化剂包括二氧化锰、次氯酸钠、过硫酸钠、高锰酸钾、次氯酸钾、次氯酸钙。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S1所述氧化剂与污染土壤中砷的摩尔比为0.01～10：1。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S2所述吸附剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李取生，张铖彪，何涛，王佛鹏，唐观辉，阮翔，徐子杰，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：