[發(fā)明專利]重金屬污染土壤腐植酸綠色原位固化修復(fù)工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811501221.1
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN109351769A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田原宇;喬英云;謝克昌;楊朝合
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

重金屬污染土壤腐植酸綠色原位固化修復(fù)工藝，第一步，在重金屬污染土壤粉碎時加入劑與重金屬的比例5?30:1的腐植酸進(jìn)行原位還原和固化，腐植酸促使土壤團(tuán)粒化包裹阻斷顆粒內(nèi)重金屬的滲出與遷移；第二步，陳化24小時以上后，還原后重金屬污染土壤中加入1％?3％的半焦菌肥混合均勻，實現(xiàn)永久還原與固定，恢復(fù)土壤種植功能。

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供的重金屬污染土壤腐植酸綠色原位固化修復(fù)工藝，涉及重金屬污染土壤的凈化治理，尤其涉及受鉻污染土壤的修復(fù)。

2.背景技術(shù)

土壤污染會對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，近年來重金屬污染物導(dǎo)致的土壤污染尤為突出，其中受鉻污染的土壤更是重中之重。

我國有近70個主要鉻渣污染場地，加上大量電鍍和皮革等企業(yè)，造成嚴(yán)重土壤鉻污染，威脅或危害著地下水及飲用水源。另外，城市固體廢物(污泥、粉煤灰、垃圾)和磷肥中含有鉻，由于對這些具有一定肥力的固體廢棄物實施農(nóng)業(yè)再利用，使得土壤中的鉻含量高于背景值，成為鉻污染的來源之一。

鉻污染場地的治理修復(fù)技術(shù)是國內(nèi)外環(huán)保科技研究的重點與難點。鉻在自然界主要以六價鉻Cr(VI)和三價鉻Cr(Ⅲ)兩種穩(wěn)定價態(tài)存在。三價鉻主要以Cr3+形式存在，活性低、毒性小；六價鉻主要以HCrO4-和CrO42-兩種形態(tài)存在，易溶于水，活性高、毒性強。

目前鉻污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有兩類：一是改變鉻在土壤中的存在形態(tài)，將六價鉻還原為三價鉻，降低其在環(huán)境中的遷移能力和生物可利用性，從而降低銘污染物的危害；二是將鉻從被污染土壤中徹底的清除。目前鉻污染的土壤修復(fù)技術(shù)主要有生物修復(fù)法、物理修復(fù)法、物理化學(xué)修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法。

生物修復(fù)法包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。微生物修復(fù)即利用原土壤中的土著微生物或向污染環(huán)境補充經(jīng)過馴化的高效微生物。在優(yōu)化的操作條件下，通過生物還原反應(yīng)，將六價鉻還原為三價鉻，從而修復(fù)被污染土壤。生物修復(fù)修復(fù)效果好、成本低、二次污染小，但修復(fù)周期漫長。

物理修復(fù)法是比較經(jīng)典的土壤鉻污染治理措施，主要包括客土、換土和深耕翻土等措施，通過客土、換土和深耕翻土與污土混合，降低土壤中鉻的含量，減少鉻對土壤、植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害。物理修復(fù)法具有方法簡單、花費時間少、徹底穩(wěn)定的優(yōu)點，但實施工程量大、投資費用高、污染土壤仍然存在，并且破壞土體結(jié)構(gòu)，引起土壤肥力下降，還要對轉(zhuǎn)換出的污土進(jìn)行堆放或處理。但對于小面積污染嚴(yán)重的土壤客土或換土還是一種切實有效的方法。

物理化學(xué)修復(fù)法包括電動修復(fù)、電熱修復(fù)、土壤淋洗等方法。電動修復(fù)是在土壤中插入陰、陽電極，施加直流電，在電場作用下，使Cr6+遷移陰極，然后進(jìn)行集中處理。電熱修復(fù)是利用高頻電壓產(chǎn)生磁波，對土壤進(jìn)行加熱，使鉻從土壤中分離，從而達(dá)到修復(fù)的目的。土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的鉻轉(zhuǎn)移到土壤液相中去，再對含鉻的水作進(jìn)一步處理。物理化學(xué)修復(fù)法盡管優(yōu)點很多，但耗能比較大，修復(fù)的面積有限，易造成二次污染等難以克服的缺點。

化學(xué)修復(fù)法是向土壤中加入改良劑，進(jìn)行吸附、氧化、還原或沉淀，改變了鉻在土壤中存在的形態(tài)，降低鉻的生物有效性。這種方法具有化學(xué)反應(yīng)速度快、修復(fù)時間短(幾周至幾個月)；反應(yīng)強度大，對污染物性質(zhì)和濃度不敏感；對某些難以用其他方法處理的有機物有效等優(yōu)點，是最具有實用化潛力的鉻污染土壤治理技術(shù)。但由于還原劑發(fā)生反應(yīng)有一定的條件，往往會產(chǎn)生二次污染或破壞土壤結(jié)構(gòu)。如硫酸亞鐵還原法，與六價鉻反應(yīng)需要PH3-4的酸性環(huán)境，目前采用反應(yīng)前稀硫酸調(diào)PH值，反應(yīng)后再用石灰調(diào)為中性，不可避免會引入二次污染，同時土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞，修復(fù)后土壤上植物無法生長。目前還沒有一種切實有效的還原改良劑。