一种固定土壤中铅的组合制剂及其制备方法和应用技术

技术编号:6538398 阅读:229 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为一种固定土壤中铅的组合制剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的组合制剂由10~80摩尔份数的羟基磷灰石,和5~20摩尔份数的氯化钾组成,优选羟基磷灰石40~80摩尔份数,氯化钾10~15摩尔份数,最优选羟基磷灰石75~80摩尔份数,氯化钾10~15摩尔份数。将所述的羟基磷灰石和氯化钾经粉碎、按比例混合后制得本发明专利技术的组合制剂。使用本发明专利技术的组合制剂在进行修复铅污染土壤时,将按所述的组合制剂与铅污染土壤中的Pb的摩尔质量比为HA∶KCl∶Pb=(10~80)∶(5~20)∶10计,与待修复的土壤混合均匀。本发明专利技术的组合制剂能够有效的修复铅污染的土壤,并提高土壤的肥力,提升修复土壤的农用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护中的土壤污染治理领域,特别是涉及一种固定土壤中铅的组合制剂及其制备方法和应用
技术介绍
采矿活动及其废弃物的排放不仅破坏和占用大量的土地资源,日益加剧我国人多地少的矛盾,而且矿山废弃物的排放和堆存也带来了一系列影响深远的环境问题和健康危害。据统计,中国因有色金属工业向环境排放的固体废弃物累计已达1.OX 109t,因重金属污染耕地约为2. 0 X 107hm2 (陈怀满,郑春荣,周东美.关于我国土壤环境保护研究中一些值得关注的问题.农业环境科学学报,2004,12 :1244-1245.),占中国耕地总面积的15%以上 (国家环境保护总局.2006年中国环境状况公报[EB/0L]. 2007-6-19.),而且每年因重金属污染而减产的粮食达1000多万吨,被重金属污染的粮食达1200万吨,合计经济损失200亿元(陈同斌.重金属对土壤的污染.金属世界,1999,3:10-11.)。因此矿区重金属污染土壤的治理已成为我国生态环境综合整治的重点,其相关研究亦为土壤学、环境科学、生态学等学科领域的热点之一。目前,矿区土壤治理的现有技术主要有两种从土壤中去除重金属,或者改变重金属在土壤中的存在形态、使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性。从土壤中去除重金属又可以分为异位提取和原位提取两种。异位提取受限于提取试剂的用量、 毒性、费用以及污染物的二次处理等;原位提取则主要包括植物光化学提取和电动力学修复,其中植物提取一直受到收获物安全处置的困扰、且修复所需周期较长,而电动力修复也受土壤类型和土壤中重金属种类的影响,且耗电量大,不宜大面积推广。考虑到上述种种限制,美国环保局将固化和稳定化作用(Solidification-Stabilization(S/S))定为一种确认的治理技术,并且选择S/S作为25%超级基金治理项目的主要治理技术之一。S/ S技术主要通过施用改良剂、抑制剂等有效降低重金属的水溶性、扩散性和生物有效性,从而降低他们进入植物体、微生物体和水体的能力,减轻他们对生态环境的危害(Bolan NS, Duraisamy VP. Role of inorganic and organic soilamendments on immobilisation and phytoavaiIabi1ity of heavy metals :A reviewinvolving specific case studies. Australian Journal of Soil Research,2003,41 :533-555.Guo GL, Zhou QX, Ma LQ. Availability and assessment of fixing additivesfor the in situ remediation of heavy metal contaminated soils :A review. Environmental Monitoring and Assessment,2006,116 :513-528.)。目前釆用的改良剂多有磷灰石、石灰、水泥、铁锰的氢氧化物、有机肥等(Ma QY, Traina SJ, Logan TJ.In situ lead immobillization by apatite-Environmental Sicence & Technology,1993,27 :1803-1810 ;Basta NT,GradwohlR,Snethen KL,et al.Chemical immobilization of lead, zinc, and cadmium insmelter—contaminated soils using biosolids and rock phosphate. Journal ofEnvironmental Quality,2001,330 :1222-1230 ;Oste LA,Lexmond TM,VanRiemsdijk WH. Metal immobilization in soils using synthetic zeolites. Journal ofEnvironmental Quality,2002,31)。自1981年Suzuki等发现人工合成羟基磷灰石(HA)可用于去除溶液中铅离子以后(Suzuki T,Hatsushika T,Hayakawa Y. Synthetic hydroxyapatites employed as inorganic cation exchangers. Journal of the Chemical Society Faraday Transaction,1981,77 : 1059-106 ,利用磷酸盐对环境重金属污染进行修复便被认为是重金属污染原位修复的有效方法之一。在绝大多数土壤中,重金属-磷酸盐沉淀甚或矿物的生成是磷酸盐稳定重金属的主要机理,尤其是重金属含量很高的矿区土壤(周世伟,徐明岗.磷酸盐修复重金属污染土壤的研究进展.生态学报,2007,27 (7) :3043-3050.)。例如,土壤中高浓度铅和磷酸盐共存时能够生成一些磷铅矿物I^b1O (PO4)6 (0H,Cl,F,...)2,这类磷铅矿物在表生环壤中溶解度极低,具有化学和生物学稳定性(Ma LQ. Factors influencing the effectiveness and stability of aqueous leadimmobilization by hydroxyapatite.Journal of Environmental Quality,1996,25 1420-1429 ;Laperche V,Logan TJ, Gaddam P,et al· Effect of apatiteamendments on plant uptake of lead from contaminated soil. EnvironmentalScience and Technology,1997,31 :2745-2753 ;Yang JiMosby DE,Casteel SW, etal. Lead immobilization using phosphoric acid in a smelter-contaminated urban soil. Environmental Science and Technology,2001,35 :3553-3559.)。我国磷矿储量丰富,含磷化合物作为肥料在农业生产上已得到广泛应用,是保证作物增产的主要措施之一。因此,加强羟基磷灰石修复环境重金属污染的研究,对充分利用我国磷矿资源,以及有效改善我国矿区环境都具有实际意义。但目前,绝大部分利用羟基磷灰石修复铅污染土地的行为尚处在修复机理探索和室内模拟试验阶段,真正现场应用极少。究其原因,首先,羟基磷灰石对土壤铅固定的机理及影响因子研究还不是很清楚,作为一个复杂的综合体,土壤溶液中共存离子的种类和数量均会影响羟基磷灰石对铅污染土地的修复效果;其次,使用羟基磷灰石盐修复铅污染土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定土壤中铅的组合制剂,其特征在于所述的组合制剂由以下组分组成:羟基磷灰石10~80摩尔份数,氯化钾5~20摩尔份数。

【技术特征摘要】
1.一种固定土壤中铅的组合制剂,其特征在于所述的组合制剂由以下组分组成 羟基磷灰石10 80摩尔份数,氯化钾5 20摩尔份数。2.根据权利要求1所述的固定土壤中铅的组合制剂,其特征在于 所述的羟基磷灰石为40 80摩尔份数,氯化钾5 20摩尔份数。3.根据权利要求2所述的固定土壤中铅的组合制剂,其特征在于 所述的羟基磷灰石为75 80摩尔份数,氯化钾为10 15摩尔份数。4.一种如权利要求1 3之一所述的固定土壤中铅...

【专利技术属性】
技术研发人员:李永华杨林生虞江萍李海蓉王五一王利姬艳芳
申请(专利权)人:中国科学院地理科学与资源研究所
类型:发明
国别省市:11

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