[發明專利]一種修復汞污染土壤的方法

在審

• 申請號: 201710477926.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107159704A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李述賢;王志鵬;張亞峰;王亞玲;楊合;薛向欣;邵春巖;陳剛
• 申請（專利權）人: 東北大學;沈陽環境科學研究院
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司21101
• 代理人: 王勇

技術領域

本發明涉及汞污染土壤的修復方法。

技術背景

汞是一種劇毒重金屬，存在于大氣、水體、土壤中，對環境有巨大的危害作用，近年來已然成為了環境治理中不可忽視的重點。汞污染土壤修復技術按原理可大致分為物理修復法、化學修復法和生物修復法。具體有深耕反轉法、換土法、客土法、熱處理法、淋洗法、固化穩定化法、植物修復法、微生物修復法等等。其中化學穩定化法是固化/穩定化技術的一部分，是一種治理重金屬污染土壤的新興技術，通過添加化學物質使污染物轉化為具有低溶解性、低遷移性且低生物利用性的形態，從而達到修復重金屬污染土壤的目的。目前國內外比較常用的汞穩定化修復藥劑有堿性藥劑、磷酸鹽藥劑、粘土礦物、硫化物和有機藥劑等。國內汞污染土壤修復中使用的穩定化藥劑基本以直接購買國外產品或者仿制國外產品為主，具有自主知識產權的國產穩定化修復藥劑還比較缺乏。因而，新的高效穩定化修復藥劑已經成為解決目前汞污染土壤修復困局的一個出路。

發明內容

本發明的目的是提供一種成本低、不產生二次污染、修復藥劑原料來源廣泛的修復汞污染土壤的方法。

本發明的目的是這樣實現的：

（1）制備修復藥劑

（1.1）對鋼渣、粉煤灰和蒙脫石進行酸改性，具體是將鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別加入濃度為0.1-0.5mol/L的酸溶液中，再置于恒溫振蕩箱內振蕩2h左右，取出后用蒸餾水反復清洗至中性，得到酸改性后的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石；

（1.2）將上述經過酸改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入馬弗爐內在400-600^oC之間進行1小時的煅燒改性，得到的試劑表面孔隙增加、比表面積增大、表面電荷增多、吸附能力變強；

（1.3）將上述經過高溫煅燒改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入行星式球磨機內進行納米改性，具體是行星式球磨機對每種被磨料進行納米改性所使用的磨料的直徑為10mm小球，磨料與被磨料的重量比為30-50:1，行星式球磨機主轉盤轉速為200-250rpm，副轉盤轉速是主轉盤轉速的2倍，行星式球磨機為間歇運行，間歇頻率為每運行20min，停止10min，時間長度為8-12小時，依次得到三種修復藥劑。它比表面積增大、吸附能力變強，且能與土壤中的汞更好地接觸反應。

（2）使用復合修復藥劑修復汞污染土壤，具體是將上述三種修復藥劑中的任意兩種或全部，摻入到汞污染土壤中構成處理土壤，修復藥劑的重量占處理土壤重量的3-7%。

經實驗，使用本發明對含汞量約為1000mg/kg進行修復處理，土壤穩定化后浸出液含汞量均小于0.05mg/kg，符合GB 5085.3-2007規定的汞限值0.10mg/L，處理效率達95%以上。

與現有的土壤修復技術和試劑制備方法相比，本發明的積極效果是，操作簡單易行、成本低、無二次污染、修復周期短、效率高，特別是本發明使用兩種以上復合修復藥劑修復汞污染土壤，修復效果明顯高于使用單一試劑的修復效果。

具體實施方式

（1）制備修復藥劑

（1.1）對鋼渣、粉煤灰和蒙脫石進行酸改性，具體是將鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別加入濃度為0.25mol/L的酸溶液中，再置于恒溫振蕩箱內振蕩2小時，取出后用蒸餾水反復清洗至中性，得到酸改性后的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石；

（1.2）將上述經過酸改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入馬弗爐內在500^oC進行1小時的煅燒改性，得到的試劑表面孔隙增加、比表面積增大、表面電荷增多、吸附能力變強；

（1.3）將上述經過高溫煅燒改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入行星式球磨機內進行納米改性，具體是行星式球磨機對每種被磨料進行納米改性所使用的磨料的直徑為10mm小球，磨料與被磨料的重量比為40:1，行星式球磨機主轉盤轉速為220rpm，副轉盤轉速是220rpm，行星式球磨機為間歇運行，間歇頻率為每運行20min，停止10min，時間長度為10小時，依次得到三種修復藥劑。修復藥劑比表面積明顯增大、吸附能力變強，且能與土壤中的汞更好地接觸反應。

（2）使用修復藥劑修復汞污染土壤，具體是將上述三種修復藥劑中的任意兩種或全部，摻入到汞污染土壤中構成處理土壤，修復藥劑的重量占處理土壤重量的5%。