[發(fā)明專利]一種重金屬污染土壤分散性評(píng)估和改性修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810637587.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN109115985B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋立杰;林姝燦;戴世金;周紫薇;安淼;林雅潔;趙由才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院有限公司;上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;B09C1/08
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體是一種重金屬污染土壤分散性評(píng)估和改性修復(fù)方法，包括以下步驟：(A)對(duì)重金屬污染土壤的分散性等級(jí)進(jìn)行評(píng)級(jí)；(B)根據(jù)步驟A測(cè)得的土壤分散性等級(jí)，添加土壤改性材料提高其分散性；(C)采用步驟A的方法對(duì)步驟B處理后的土壤再次進(jìn)行評(píng)級(jí)，比較土壤改性材料使用前后土壤的分散性等級(jí)變化，根據(jù)其等級(jí)變化確認(rèn)改性材料的有效性；(D)添加土壤修復(fù)材料。本發(fā)明用于重金屬污染土壤的分散性評(píng)估，通過綜合評(píng)分評(píng)級(jí)，選擇合適的土壤改性劑以及控制優(yōu)化土壤修復(fù)劑的用量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，是一種重金屬污染土壤分散性評(píng)估和改性修復(fù)方法。

背景技術(shù)

對(duì)于具有高粘性和高含水率的特征的待處理土壤，例如上海市桃浦區(qū)的土壤，在對(duì)這類型土壤進(jìn)行固化穩(wěn)定化處理時(shí)，會(huì)因?yàn)橥寥辣旧硇再|(zhì)的關(guān)系，使得固化穩(wěn)定化試劑不易與土壤充分接觸，過大的土壤粒徑使得高粘性土壤大粒徑內(nèi)部的污染物質(zhì)不能參與反應(yīng)，或者在工程應(yīng)用時(shí)需要使用過多的試劑提高工程成本。

因此改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤分散性是是的穩(wěn)定化藥劑能夠更有效發(fā)揮其作用的先決條件。研究其調(diào)制處理技術(shù)，對(duì)于工程的實(shí)施以及重金屬污染的有效治理尤為重要。目前對(duì)于土壤分散性的評(píng)價(jià)主要集中于含水率和土壤粒徑這兩個(gè)指標(biāo)。

土壤含水量是土壤中所含水分的數(shù)量。一般是指土壤絕對(duì)含水量，即100g烘干土中含有若干克水分，也稱土壤含水率。土壤含水率是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一重要參數(shù)，其主要方法有稱重法，張力計(jì)法，電阻法，中子法，r-射線法，駐波比法，時(shí)域反射擊法及光學(xué)法等。土壤中水分含量稱之為土壤含水率，是由土壤三相體(固相骨架、水或水溶液、空氣)中水分所占的相對(duì)比例表示的，通常采用重量含水率和體積含水率兩種表示方法。

根據(jù)土壤性質(zhì)的不同，其含水率的測(cè)試也有所差異，且含水率受天氣等自然氣候條件的影響較大，對(duì)于工程日的晴雨天氣有較大的要求，也因?yàn)樘鞖怅P(guān)系存在較大的誤差，因此，以含水率作為表征方式，存在偶然性和突變性，不利于修復(fù)工程長(zhǎng)期研究，同時(shí)，取樣測(cè)含水率時(shí)，含水率與大環(huán)境大立方的土壤也有所偏差，對(duì)于分散性的表征，存在一定誤差。

土壤粒徑分布是最基本的土壤物理性質(zhì)之一，它強(qiáng)烈地影響著水力熱力性質(zhì)等重要的土壤物理特性。土壤粒徑分布的測(cè)定方法相對(duì)簡(jiǎn)單便捷，精度也較高，而且在常規(guī)的土壤調(diào)查資料中也有詳細(xì)程度不一的粒徑分析數(shù)據(jù)。而土壤水分特征曲線和(非)飽和水力傳導(dǎo)率、土壤熱導(dǎo)率、土壤熱容量等土壤水力、熱力性質(zhì)的直接測(cè)定比較費(fèi)時(shí)、昂貴，且精度較低，可重復(fù)性差。因此，根據(jù)土壤粒徑分布來估計(jì)土壤的其他水力學(xué)性質(zhì)已經(jīng)成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，人們已經(jīng)提出了多種物理或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯⒘椒植寂c土壤水熱性質(zhì)關(guān)聯(lián)起來。在對(duì)土壤水熱過程的模擬當(dāng)中，往往也采用了這些模型。但實(shí)際資料中往往只有幾個(gè)間斷的粒級(jí)分布點(diǎn)，而這些點(diǎn)不能滿足這些模型的模擬需要。例如，在公用陸面模式中需要美國(guó)制的砂粒、粘粒、粉粒含量來計(jì)算土壤的水熱特性。為了得到連續(xù)的粒徑分布或者特定范圍的顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要借助于土壤粒徑分布模型。

但實(shí)際上在工程中，對(duì)于大立方土壤，取樣部分的土壤進(jìn)行篩分，存在人工手工的差異，以及土壤取樣的隨機(jī)性，因此作為主要的表征參數(shù)不夠理想，不利于進(jìn)一步的分散性分析研究，且在現(xiàn)場(chǎng)工程中，土壤的粒徑受其中雜質(zhì)分布的影響大，存在偶然性。而實(shí)驗(yàn)室研究中粒徑分布的實(shí)驗(yàn)精細(xì)程度實(shí)際施工中無法達(dá)到且對(duì)人力物力資源是種損耗，故其作為主要表征方式不夠理想。

申請(qǐng)人根據(jù)對(duì)于上海桃浦地區(qū)重金屬污染土壤修復(fù)的項(xiàng)目中，對(duì)于分散性評(píng)定時(shí)，由傳統(tǒng)兩種因素評(píng)定其分散性，其評(píng)定結(jié)果片面且不適用于更大范圍的土壤評(píng)估，且對(duì)于粒徑等因素的考察時(shí)，存在片面和偶然性。

申請(qǐng)人研究表明土壤的分散性是由多種因素共同作用的結(jié)果，根據(jù)土壤建立新的重金屬土壤分散性的評(píng)估方法是十分重要的，目前還沒有針對(duì)性適用性強(qiáng)的評(píng)估方法。且根據(jù)因素研究分析的結(jié)果，在選取合適的土壤改性劑和土壤修復(fù)投加量?jī)?yōu)化等方面，都有很好的實(shí)踐結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容