[發(fā)明專利]一種利用關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)誘導(dǎo)活化態(tài)重金屬穩(wěn)定化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110986796.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN113603316B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳思思;董濱;徐祖信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/00
• 分類號(hào): C02F11/00;C02F101/20
• 代理公司: 上?？剖⒅R(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發(fā)明涉及一種利用關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)誘導(dǎo)活化態(tài)重金屬穩(wěn)定化的方法，將含有活化態(tài)重金屬的物料與含有含氮雜環(huán)化合物的關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)混合；活化態(tài)重金屬在關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)的作用下形成有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬；加入原生礦物，有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬被誘導(dǎo)二次成礦，在原生礦物表面形成新生礦物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài)重金屬。本發(fā)明可對(duì)活化態(tài)重金屬進(jìn)行原位穩(wěn)定化，無需換土、沖淋，大幅降低重金屬穩(wěn)定化成本、避免沖淋廢水生成，相比于重金屬生物固定技術(shù)周期短、操作簡(jiǎn)單、受氣候影響小，且關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)的添加有利于利用場(chǎng)景的后續(xù)肥效恢復(fù)與復(fù)綠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染防治領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)誘導(dǎo)活化態(tài)重金屬穩(wěn)定化的方法。

背景技術(shù)

重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，但由于人類對(duì)重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動(dòng)日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤中，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。由于土壤、底泥或污泥中的重金屬污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和滯后性等特點(diǎn)，較大氣污染和水污染引起的危害更加嚴(yán)重。重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，可以直接威脅高等生物包括人類。因此對(duì)土壤、底泥或污泥中的重金屬污染的控制與治理是全球環(huán)境領(lǐng)域工作者持續(xù)關(guān)注與研究的問題。

目前，土壤、底泥等重金屬污染修復(fù)技術(shù)包括物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)(換土，沖淋洗脫，電化學(xué)修復(fù)，添加重金屬修復(fù)藥劑如活化劑、鈍化劑和微生物菌劑等)、生物修復(fù)技術(shù)(種植金屬富集植物、利用蚯蚓鈍化重金屬等)和聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。其中物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)在修復(fù)重金屬污染過程中，費(fèi)用較高且易破壞原有生態(tài)環(huán)境，引起生物活性下降，重金屬?zèng)_淋洗脫廢水、受污染土壤無處可去等二次污染等問題；生物修復(fù)技術(shù)一般修復(fù)周期長(zhǎng)，對(duì)重金屬的吸收消納量有限，受氣候影響大、效率低下。因此，開發(fā)高效的重金屬原位穩(wěn)定化技術(shù)對(duì)于土壤、底泥或污泥中的重金屬污染的控制至關(guān)重要。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開了一些重金屬污染修復(fù)技術(shù)，如CN101417851A公開的一種降低活性污泥中重金屬生物有效性的方法，往活性污泥中添加粉末腐殖土，活性污泥中Zn、Cu、Ni、Pb重金屬可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)的比例降低，Zn、Cu、Ni、Pb四種重金屬硫化物及有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的比例得到提高，使活性污泥中重金屬的生物有效性得到降低。CN112620343A公開了一種生態(tài)修復(fù)重金屬污染土壤治理方法，通過農(nóng)業(yè)機(jī)械翻土機(jī)對(duì)土壤進(jìn)行翻土，對(duì)土壤的pH進(jìn)行調(diào)節(jié)治理，離子拮抗治理、微生物修復(fù)和植物修復(fù)，重金屬的植物和微生物聯(lián)合修復(fù)，通過植物的根系直接將大量的重金屬元素吸收，通過植物地上部分的收獲來修復(fù)被污染土壤，提高土壤修復(fù)的能效。然而，重金屬污染修復(fù)技術(shù)存在的成本高、換土破壞原有生態(tài)環(huán)境、沖淋帶來二次污染、生物修復(fù)周期過長(zhǎng)且消納量低的問題仍未得以有效解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決目前重金屬污染修復(fù)技術(shù)存在的成本高、換土破壞原有生態(tài)環(huán)境、沖淋帶來二次污染、生物修復(fù)周期過長(zhǎng)且消納量低的問題，而提供一種利用關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)誘導(dǎo)活化態(tài)重金屬穩(wěn)定化的方法。

本發(fā)明方法可對(duì)活化態(tài)重金屬進(jìn)行原位穩(wěn)定化，相比于物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)無需換土、沖淋，大幅降低重金屬穩(wěn)定化成本、避免沖淋廢水生成，相比于重金屬生物修復(fù)技術(shù)周期短、操作簡(jiǎn)單、受氣候影響小，且關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)的添加有利于利用場(chǎng)景的后續(xù)肥效恢復(fù)與復(fù)綠。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)誘導(dǎo)活化態(tài)重金屬穩(wěn)定化的方法，將含有活化態(tài)重金屬的物料與含有含氮雜環(huán)化合物的關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)混合；

活化態(tài)重金屬在關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)的作用下形成有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬；

加入原生礦物，有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬被誘導(dǎo)二次成礦，在原生礦物表面形成新生礦物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài)重金屬。

進(jìn)一步地，一種利用關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)誘導(dǎo)活化態(tài)重金屬穩(wěn)定化的方法，包括以下步驟：

S1、制備得到含有含氮雜環(huán)化合物的關(guān)鍵有機(jī)質(zhì)；