[發(fā)明專利]一種降低土壤砷污染毒性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611044707.8
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106853460A
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳昌盛;彭犇;賈晉煒;劉詩誠;吳龍;夏春;張藝伯;張碩;鄭琦
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司;中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 北京瑞思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11341
• 代理人: 李濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于重金屬治理領(lǐng)域，特別涉及一種通過調(diào)節(jié)土壤性質(zhì)和養(yǎng)護(hù)工藝來達(dá)到降低土壤重金屬砷污染毒性的方法。

背景技術(shù)

目前，我國面臨嚴(yán)重的土壤污染問題，其中又以重金屬污染更為嚴(yán)重。2014年4月17日，國家環(huán)保部和國土資源部公布了《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》，公報(bào)表明我國全國土壤污染總的超標(biāo)率為16.1％，其中砷污染問題較為嚴(yán)重，砷的點(diǎn)位超標(biāo)率為2.7％，其中耕地、林地、草地的主要污染物均包含砷，砷含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。2016年5月28日，國家出臺的《土壤污染防治行動計(jì)劃》也提出，重點(diǎn)監(jiān)測土壤中砷污染物，重點(diǎn)監(jiān)管有色金屬礦采選、有色金屬冶煉等行業(yè)。

土壤砷污染主要來源于礦區(qū)開采、冶煉以及含砷物質(zhì)高溫燃燒，產(chǎn)生的砷將遷移到環(huán)境尤其是土壤和地下水中，容易對環(huán)境產(chǎn)生巨大危害，如產(chǎn)生致癌、致畸和致突變作用，砷污染土壤的治理技術(shù)有固化穩(wěn)定化、淋洗、生物、熱處理、吸附、植物法等。

對于砷污染濃度較低的土壤，修復(fù)可以選擇多種技術(shù)來降低污染，但對于砷污染濃度大的土壤，很多技術(shù)則很難從時間、成本角度滿足修復(fù)要求。因此，通過改變高砷污染土壤的性狀，并結(jié)合修復(fù)過程的養(yǎng)護(hù)手段，來實(shí)現(xiàn)砷污染濃度顯著降低，且有助于降低修復(fù)時間，這對于砷污染土壤的快速解毒及應(yīng)急處置具有重要的意義。

經(jīng)文獻(xiàn)和專利檢索，未發(fā)現(xiàn)有關(guān)高砷污染土壤預(yù)處置及快速解毒處置方面的相關(guān)文獻(xiàn)研究和相關(guān)專利。

發(fā)明內(nèi)容

砷污染毒性較大，目前對于低毒性砷污染的土壤采用多種技術(shù)均可以進(jìn)行治理，但對于砷污染濃度較高的土壤，則需要進(jìn)行快速顯著的解毒處置，以避免進(jìn)一步對土壤環(huán)境和人身安全的嚴(yán)重危害，但常規(guī)技術(shù)很難從時間、效率上滿足要求。基于此，本發(fā)明提出一種快速和顯著降低高砷污染土壤毒性的方法。其原理在于：利用土壤的特性和養(yǎng)護(hù)工藝的調(diào)節(jié)組合，并界定其工藝參數(shù)范圍，來實(shí)現(xiàn)高砷污染土壤毒性快速、顯著降低。三聚硫氰酸三鈉鹽是一種重金屬處理藥劑，對環(huán)境污染程度低，其可以與重金屬離子之間生成穩(wěn)定的不溶解化合物，實(shí)現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定化。

上述目的和任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

(1)首先，在測定含砷土壤特性如含水率和/或酸堿度基礎(chǔ)上，通過加水調(diào)節(jié)土壤含水率至12～18％范圍，然后加入石灰如生石灰和/或消石灰，調(diào)節(jié)酸堿度至PH值8～11范圍；

(2)其次，將調(diào)節(jié)含水率、酸堿度后的土壤與質(zhì)量濃度10～20％的三聚硫氰酸三鈉鹽溶液按質(zhì)量比例85:15～95:5進(jìn)行混合，然后通過加水調(diào)節(jié)含水率至20～28％，并混合均勻；

(3)最后，對混合均勻后的土壤采用隔絕空氣密閉方式對土壤進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其中養(yǎng)護(hù)時間選擇36～96h(小時)，養(yǎng)護(hù)過程中土壤含水率保持在20～28％。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

高砷污染土壤A的土壤特性和組成經(jīng)測定為：含水率14％，PH值5.6，砷含量3.02×10⁴mg/kg，浸出濃度43.8mg/L；降低該土壤砷污染毒性的方法如下：首先加入水，調(diào)節(jié)含水率至18％，然后加入生石灰混合均勻，調(diào)節(jié)PH值至10，然后按照土壤與質(zhì)量濃度20％的三聚硫氰酸三鈉鹽藥劑按質(zhì)量比例85：15進(jìn)行混合，混合均勻后加入水，調(diào)節(jié)含水率至20％，并在密閉隔絕空氣條件下對土壤進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間96h，養(yǎng)護(hù)過程中土壤含水率不低于20％；對養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的土壤進(jìn)行砷浸出濃度分析，測定結(jié)果為1.9mg/L，土壤砷污染的毒性得到顯著降低。

實(shí)施例2

高砷污染土壤B的土壤特性和組成經(jīng)測定為：含水率18％，PH值6.7，砷含量6.47×10³mg/kg，浸出濃度24.8mg/L；降低該土壤砷污染毒性的方法如下：首先加入水，調(diào)節(jié)含水率至12％，然后加入消石灰混合均勻，調(diào)節(jié)PH值至8，然后按照土壤與質(zhì)量濃度10％的三聚硫氰酸三鈉鹽藥劑按質(zhì)量比例95：5進(jìn)行混合，混合均勻后加入水，調(diào)節(jié)含水率至28％，并在密閉隔絕空氣條件下對土壤進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間36h，養(yǎng)護(hù)過程中土壤含水率不低于28％；對養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的土壤進(jìn)行砷浸出濃度分析，測定結(jié)果為2.4mg/L，土壤砷污染的毒性得到顯著降低。

實(shí)施例3

高砷污染土壤C的土壤特性和組成經(jīng)測定為：含水率18％，PH值6.3，砷含量1.41×10⁴mg/kg，浸出濃度34.7mg/L；降低該土壤砷污染毒性的方法如下：在土壤中加入消石灰混合均勻，調(diào)節(jié)PH值至11，然后按照土壤與質(zhì)量濃度17.5％的三聚硫氰酸三鈉鹽藥劑按質(zhì)量比例90：10進(jìn)行混合，混合均勻后加入水，調(diào)節(jié)含水率至25％，并在密閉隔絕空氣條件下對土壤進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間60h，養(yǎng)護(hù)過程中土壤含水率不低于25％；對養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的土壤進(jìn)行砷浸出濃度分析，測定結(jié)果為1.7mg/L，土壤砷污染的毒性得到顯著降低。