[發明專利]一種用于低濃度鉻污染土壤修復的復合藥劑及其使用方法

在審

• 申請號: 201810147238.5
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108410472A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王楓;董璟琦;張紅振;雷秋霜;張茜雯;司紹誠
• 申請（專利權）人: 環境保護部環境規劃院
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

本發明提供了一種用于低濃度鉻污染土壤修復的復合藥劑及其使用方法。復合藥劑主要包含還原藥劑硫酸亞鐵和富含腐殖酸與有機小分子酸的天然材料，具有比較長的修復效力，制備方法簡單。使用方法包括污染土壤的預處理和異位修復池的修復過程。本發明解決了鉻污染土壤化學還原修復常常面臨修復達標合格后Cr(Ⅵ)重新析出的問題，使用新型復合型緩效藥劑可以達到修復土壤中Cr(Ⅵ)污染并抑制其析出的長效修復效果。此外橘子皮、柚子皮、樹葉等來源廣泛，價格低廉，有效防止二次污染。

技術領域

本發明屬于土壤修復技術領域，尤其是涉及一種用于低濃度鉻污染土壤修復的復合藥劑及其使用方法。

背景技術

鉻在冶金、皮革制造、電鍍、木材加工等工業中具有廣泛的應用，這些行業產生的廢水和固體廢棄物如果處理不當，或由于事故、泄露、存儲不當等原因將會導致自然水體及土壤的鉻污染。以鉻鹽生產為例，我國鉻鹽生產技術相對落后，產渣量大，鉻渣中六價鉻Cr(Ⅵ)殘留濃度較高(1.5％～2.5％)。由于先前人們的環保意識相對薄弱，相當數量的鉻渣直接露天堆放于無防滲漏處理的場地。由于Cr(Ⅵ)水溶性很大，鉻渣污染場地經雨水淋洗后能溶出大量Cr(Ⅵ)，導致場地周邊大量土壤和地下水嚴重污染。截至2010年，我國有鉻鹽生產企業25家，每年產生鉻渣約45萬t，歷年累積堆存量已超過400萬t。可以預見，即便將來能夠將地面鉻渣堆全部進行無害化處理，周邊大量被嚴重污染的土壤如果得不到修復，將在相當長的時間內，對周圍大范圍的地下水系統構成嚴重的威脅。

鉻渣污染土壤的主要污染物為Cr(Ⅵ)，現有Cr(Ⅵ)污染土壤修復技術主要有固化/穩定化、淋洗等，其中工程化應用的主要技術為固化/穩定化技術；其機理事通過添加還原藥劑將土壤中的六價鉻還原為三價鉻，并以氫氧化鉻的形式固定在土壤中，降低土壤的六價鉻浸出毒性。由于土壤對六價鉻的吸附特性和還原藥劑的有效性短等問題，導致很多六價鉻污染土壤固化/穩定化修復后存在“返黃”現象，即修復后土壤的浸出液中六價鉻含量在一定時間后有所增加，導致固體化表面出現六價鉻的顏色(黃色)的現象。即使添加過量的還原藥劑，也難以控制“返黃”現象的發生，其原因在于土壤中六價鉻的釋放時間長和還原劑的有效期短造成的。

目前鉻污染土壤中鉻多以相對穩定的形態存在，修復難度較大。現有的修復技術包括電動力萃取法、電解法、微波消解法、微生物法、固定法、淋洗法等。其中，淋洗法為目前普遍使用的成本較低，易于實施的修復方法，但其缺陷是：由于在修復過程中，Cr是在未水解狀態下直接還原成Cr，因此Cr生成率低，造成修復率低僅為60％左右，此外由于絮凝劑采用有機試劑，使土壤在去除鉻污染的同時又引入二次污染，再者，現有技術中采用的修復劑會改變土壤基質，使土壤惡化。因此，如何改進現有淋洗法，提高修復率、防止二次污染并保持土壤基質成為業界關注問題。

發明內容

本發明提供了一種用于低濃度鉻污染土壤修復的復合藥劑及其使用方法，解決現有情況下鉻污染土壤化學還原修復中時效性短、修復效果差、容易引起二次污染的技術問題，此外還解決了修復成本高、不適用于大規模土壤修復應用的難題。

一種用于低濃度鉻污染土壤修復的復合藥劑，包括：質量份為60～80的還原藥劑，質量份為20～40的富含腐殖酸和有機小分子酸的天然材料。

優選的，所述還原藥劑為FeSO₄·7H₂O；所述富含腐殖酸和有機小分子酸的天然材料為橘子皮、柚子皮、樹葉的碎屑混合粉末。

上述用于低濃度鉻污染土壤修復的復合藥劑的使用方法，包括以下步驟：

步驟一、鉻污染土壤的預處理：采用異位修復，在開挖鉻污染土壤后進行篩分，將建筑渣塊篩出，確保后續藥劑的修復效果；

步驟二：復合藥劑施用：復合藥劑的施用量為低濃度六價鉻污染土壤質量的1％，充分攪拌混合后堆置放在異位修復反應池內，向堆體均勻補水，使土壤含水率保持為飽和含水率的80～90％，并用防滲膜覆蓋保護，反應時間為10至60天。