[發(fā)明專利]一種土壤修復(fù)劑及制備方法與在降低砷污染中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110842422.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN113563893B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王水;馮亞松;辜建強(qiáng);傅博文;潘月;蔣林惠;王海鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C09K17/40
• 分類號(hào): C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 仲凌霞;肖明芳

本發(fā)明公開了一種土壤修復(fù)劑及制備方法與在降低砷污染中的應(yīng)用，其制備方法為將赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸經(jīng)鈦白粉生產(chǎn)廢酸活化后的混合漿料干燥后與磷石膏混合，即得。該修復(fù)劑能夠同時(shí)降低砷的生態(tài)毒性、浸出毒性，還能降低修復(fù)土壤的水動(dòng)力彌散系數(shù)，降低修復(fù)土壤對(duì)周圍土壤和水體環(huán)境的危害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境工程、巖土工程及水文地質(zhì)工程領(lǐng)域，具體涉及一種土壤修復(fù)劑及制備方法與在降低砷污染中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

砷是一種劇毒金屬，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成高風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)2014年發(fā)布的全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查顯示，2.7％的土壤樣品被砷污染。砷在土壤中的遷移性很高，極易通過地下水向周圍環(huán)境傳播。飲用砷污染的地下水是土壤中砷進(jìn)入人體的主要途徑。因此需要降低砷污染土壤的浸出毒性，進(jìn)而降低砷污染土壤生態(tài)危害。同時(shí)，砷污染土壤水動(dòng)力彌散系數(shù)是控制砷在地下水傳播過程的關(guān)鍵參數(shù)之一，因此降低砷污染土壤水動(dòng)力彌散系數(shù)是削減及治理土壤砷污染的有效辦法。

目前砷污染土壤穩(wěn)定化主要是添加功能性修復(fù)劑，使土壤中非穩(wěn)定態(tài)砷被吸附并且沉淀下來，改變砷的賦存方式，最終降低砷的浸出毒性與生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的處理砷污染土壤的水泥、石灰等材料通過吸附包裹作用、孔隙進(jìn)行填充作用降低污染土壤的孔隙連通度，減弱砷污染物的遷移能力，但水泥、石灰等材料對(duì)砷的化學(xué)形態(tài)轉(zhuǎn)化的促進(jìn)作用較差。大量研究成果表明，三價(jià)砷比五價(jià)砷毒性大，約為60倍，因此將三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷是降低砷污染土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。含鐵材料憑借其與砷污染物親和能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用到砷污染土壤的修復(fù)。然而，目前普遍采用的硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵等材料雖然能夠?qū)⑷齼r(jià)砷氧化成五價(jià)砷并降低砷的浸出濃度，但是也存在如下缺點(diǎn)：(1)局限于砷濃度較低的農(nóng)業(yè)耕種用地，而對(duì)于工業(yè)污染場(chǎng)地中的高濃度砷污染土壤修復(fù)效果較差；(2)硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵等材料在污染土壤中幾乎不生成膠凝產(chǎn)物，對(duì)污染土壤的填充作用并不明顯，因此在修復(fù)土壤或者修復(fù)場(chǎng)地再利用的長(zhǎng)效性較差；(3)修復(fù)土壤或者場(chǎng)地安全再利用環(huán)境中存在顯著的酸堿環(huán)境波動(dòng)，而硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵等材料修復(fù)砷污染土壤的酸緩沖能力不佳，增加修復(fù)土壤的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；(4)硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵等材料的生產(chǎn)需要消耗大量的不可再生礦物，修復(fù)劑的可持續(xù)性差。

綜上所述，傳統(tǒng)的水泥基、含鐵修復(fù)劑存在諸多缺陷，尋找能夠應(yīng)用于高濃度砷污染土壤，同時(shí)修復(fù)成本低廉、性能穩(wěn)定、材料來源廣泛且環(huán)境友好的新型修復(fù)劑成為環(huán)保科技工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種土壤修復(fù)劑及制備方法。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述土壤修復(fù)劑在降低砷污染中的應(yīng)用。

為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種土壤修復(fù)劑及制備方法，將赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸經(jīng)鈦白粉生產(chǎn)廢酸活化后的混合漿料干燥后與磷石膏混合，即得。

其中，所述赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸分別占三種組分總質(zhì)量的20％-80％、5％-60％和3％-50％；優(yōu)選地，所述赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸分別占三種組分總質(zhì)量的40％-60％、10％-60％、7％-30％；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸分別占三種組分總質(zhì)量的50％、40％、10％。

其中，所述赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸三種組分總質(zhì)量與鈦白粉生產(chǎn)廢酸的固液比為(0.5-3)g：1mL；優(yōu)選地，所述赤泥、黃腐酸鐵、鈉鐵乙二胺四乙酸三者與酸的固液比為(1-2)g：1mL。

其中，所述磷石膏由以下方法制備而成：過200目篩的磷石膏粉在45-60℃條件下烘至含水率低于1-3％。

其中，所述混合漿料干燥后與磷石膏的質(zhì)量比為(1-5)：1；優(yōu)選地，所述混合漿料干燥后與磷石膏的質(zhì)量比為(2-3)：1。