[發明專利]一種六價鉻污染土壤改良劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201610154106.6
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105694894A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 王曉東;高丕成;閆濤;杜斌;魏琴;孫蒙;紀鵬閣
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C09K17/06
• 分類號: C09K17/06;C09K17/08;B09C1/08;C09K109/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明屬于污染土壤修復技術領域，具體涉及一種六價鉻污染土壤改良劑的制備 方法及應用。

背景技術

含鉻化合物都有毒，在所有含鉻化合物中，六價鉻的毒性最大，其已被列為對人體 危害最大的八種化學物質之一，也是美國環保組織公認的129種重點污染物之一。

現有六價鉻污染土壤治理的方法有很多，主要有化學淋洗法、生物修復法、電修復 法、固化/穩定化法、化學還原法等。其中化學淋洗法可實際應用的范圍有限，要求化學淋洗 劑能夠與土壤內的六價鉻充分接觸并將其洗脫，該法僅適用于砂壤等滲透系數大的土壤， 且其淋洗后淋洗劑必須得到妥善處理，避免二次污染。生物修復法包括微生物修復與植物 修復兩種，微生物修復是指利用微生物在土壤中的生化作用，將土壤中六價鉻還原為三價 鉻，并將三價鉻穩定在土壤中，目前微生物修復技術仍需要大量基礎性的研究工作；植物修 復技術包括植物提取技術、植物固定技術和植物揮發技術，相對于其他技術來講，植物修復 成本低、環境友好，但是其修復周期長，對于工期要求短的工程，難以實現短期內的快速修 復，且對污染程度大的土壤存在難以修復的問題。固化/穩定化法是目前修復重金屬污染土 壤常用的方法，由于六價鉻的高毒性及可還原性，在對其進行固化/穩定化之前，通常要首 先將六價鉻還原為三價鉻。因此，化學還原法是一種有效治理六價鉻污染土壤的方法。該法 通常以亞鐵鹽等化學還原劑為基本藥劑，土壤的修復周期短、效果明顯，可以大規模應用。

所發明的土壤改良劑，在還原六價鉻的同時，含有的粉煤灰等硅鋁酸鹽能改善土 壤的結構。此外，三價鉻在弱堿性土壤中以Cr(OH)₃沉淀的形態存在，改良劑能夠將還原后 土壤的酸堿維持在一定范圍內，有利于鉻化合物在改良后土壤中的長期穩定存在。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種六價鉻污染土壤改良劑的制備方法。

本發明的目的之二是將制備的改良劑用于六價鉻污染土壤性質的改良，改良后土 壤六價鉻的浸出毒性顯著降低、土壤結構改善，鉻化合物的遷移性及可生物利用性降低。

本發明的目的之三是改良后土壤酸堿性適宜，三價鉻化合物以沉淀態的形式長期 在土壤中穩定存在，穩定周期長。

本發明是通過如下的技術方案實施的，具體按照以下步驟實施：

1．一種六價鉻污染土壤改良劑的制備方法

1）六價鉻污染土壤的改良劑由1#藥劑與2#藥劑組成，1#藥劑由六價鉻還原劑、粉煤灰、 煤矸石、礦渣、生石灰以一定質量比混合攪拌均勻而成，密封避光保存；所述的六價鉻還原 劑，是由硫酸亞鐵、氯化亞鐵、亞硫酸鈉、硫化鈉、多硫化鈣中的一種或多種化學還原劑的混 合物；

所述的粉煤灰、煤矸石、礦渣、生石灰，粒徑均小于1mm；

所述的1#藥劑，指按照質量比為六價鉻還原劑:粉煤灰:煤矸石:礦渣:生石灰=(40~ 70):(30~60):(6~10):(2~10):(1~5)混合得到的混合物；

2）2#藥劑指土壤酸堿緩沖藥劑，2#藥劑是由四種兩性磷酸鹽所組成的混合物，其組成 及質量比為磷酸氫二銨:磷酸二氫銨:磷酸二氫鈉:磷酸氫二鈉=(5~10):(10~20):(30~50): (30~50)。

2．改良劑在六價鉻污染土壤改良中的應用

1）污染土壤六價鉻浸出量及pH的測定

浸提液的制備：將質量比為2:1的濃硫酸與濃硝酸的混合液加入去離子水中，調節pH至 3.20±0.05；

將土樣破碎、過9.5mm孔徑的篩，按照質量比為土壤:浸提液=1:10的比例，翻轉振蕩18 小時，然后采用《固體廢物六價鉻測定二苯碳酰二肼分光光度法（GBT15555.4-1995）》測定 土壤浸出液中六價鉻的含量；

按照國家標準《土壤pH的測定（NY/T1377-2007）》的要求測定土壤pH值；

2）鉻污染土壤的改良

將土壤破碎、過2mm孔徑的篩，調節土壤的含水率至40%~80%，根據土壤中六價鉻浸出量 及pH值，加入8%~20%的1#藥劑，攪拌均勻，養護7~30天后，測定土壤的pH值，再根據需要加入 5%~30%的2#藥劑，繼續養護30~60天，改良后土壤六價鉻浸出毒性滿足《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別（GB5085.3-2007）》六價鉻浸出毒性要求，土壤pH在6~9范圍內。

本發明的效果和益處是：