[發明專利]一種有機物-重金屬復合污染土壤的修復方法

有效

• 申請號: 202011626184.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112808761B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 田全志;張海軍;賀瓊瓊;萬克記;陳長帥;白穎楚
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06;B09C1/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發明公開了一種有機物?重金屬復合污染土壤的修復方法，包括：將待修復的污染土壤干燥，然后磨礦粉碎；將粉碎后的污染土壤與添加劑按一定質量比充分混勻后進行高溫煅燒，在煅燒過程中，污染土壤中的有機污染物熱解吸或部分裂解為揮發性氣體，經收集凈化后排放；將煅燒后的土壤混合物與堿激發劑按一定質量比充分混勻，經制模養護后，得到固化體。本發明利用高溫將土壤中有機物熱解吸與重金屬污染物分離開來，并且同步活化硅鋁材料，然后將煅燒后的土壤混合物作為原料與堿激發劑混合，制備地質聚合物固化體，重金屬污染物可以有效地被固定在地質聚合物網狀結構中，制備的固化體可以用作建筑材料使用，同時體現了資源化與無害化的雙重原則。

技術領域

本發明屬于土壤修復技術領域，具體涉及一種有機物-重金屬復合污染土壤的修復方法。

背景技術

土壤是人類賴以生存的基本物質基礎與載體。隨著近幾十年全球工業化的發展，污染土壤所占的比例越來越高。據報道，我國土壤環境狀況不容樂觀，全國土壤總超標率為16.1％，耕地土壤污染率將近20％，因此，土壤污染的治理刻不容緩。目前，土壤污染物按性質可以分為四類：有機污染物、重金屬污染物、放射性物質污染物和病原微生物污染物，其中有機和重金屬污染的場地最為常見。土壤中有機污染物主要包括石油烴、多氯聯苯、多環芳烴、多氯二苯及一些難以降解的農藥，這些有機物易在食物鏈中累積，具有潛在的毒性、致癌性。針對有機物污染場地，常用的修復方法有土壤淋洗、化學氧化、光催化降解、植物修復法及熱解法等。另一方面，重金屬在土壤中不能被微生物降解、滯留時間長的特點，極易在土壤中累積，當含量達到一定程度后，會引起作物中污染物含量超標，進而危害人畜健康。重金屬污染物主要有鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅等，相對于有機污染物，重金屬污染物具有賦存形態的多樣性，加劇了修復治理的難度。目前的修復方法包括物理法(客土和換土、隔離法等)、化學法(固化、化學淋洗等)、生物法(植物固定、微生物修復法等)等三大類。具體方法的選擇需要根據污染場地的性質及周邊環境要素來決定。

在實際土壤環境中，絕對意義上的單一污染物是很難存在的，當前土壤污染呈現著污染物復雜化和多樣化的局面。土壤復合污染可以定義為在土壤中存在2種或更多的污染物，且濃度已經超過了國家相關標準。按污染物類型可以分為有機復合污染、重金屬復合污染及有機-重金屬復合污染。盡管針對有機物或重金屬單獨污染的土壤修復已經做了大量的研究，但有機物-重金屬復合污染土壤的修復治理方面的研究比較匱乏。在有機物-重金屬復合污染體系下，不同類型的有機物和重金屬會產生相互作用，它們的浸出、遷移等規律會受到彼此的影響，這無疑使有機物-重金屬復合污染土壤的修復治理更加的困難。采用某種單一的技術手段同時除去有機污染物和重金屬污染物往往很難達到較高的修復效率，通常需要兩種或以上方法聯合處理復合污染土壤。較為常見的聯合修復工藝有電動-生物、植物-微生物、土壤洗脫-光催化、化學淋洗-生物等聯合修復方法。但這些工藝由于其本身各個方法的限制呈現出較大的局限性，例如，植物或生物修復存在著修復周期過長，同時對不同性質的污染土壤，修復適應性差；光催化降解效率低，某些光催化劑可能對土壤帶來二次污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種有機物-重金屬復合污染土壤的修復方法，安全有效。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種有機物-重金屬復合污染土壤的修復方法，包括以下步驟：

(1)將待修復的污染土壤進行干燥處理，然后磨礦粉碎；

(2)將粉碎后的污染土壤與添加劑按一定質量比充分混勻后進行高溫煅燒，在煅燒過程中，所述污染土壤中的有機污染物熱解吸或部分裂解為揮發性氣體，經收集凈化后排放；

(3)將煅燒后的土壤混合物與堿激發劑按一定質量比充分混勻，經制模養護后，得到固化體。

優選的，所述污染土壤中有機污染物為石油烴類、多環芳烴、多氯聯苯、有機氯類、有機磷類和酯類化合物中一種或多種，污染土壤中重金屬為銅、鉛、鋅、鉻、鎳、鈷、鎘和錫中一種或多種。

優選的，所述粉碎粒度為200目以下。