[發明專利]重金屬污染土壤的修復劑及修復方法

在審

• 申請號: 202210965247.1
• 申請日: 2022-08-12
• 公開（公告）號: CN115785963A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 馬強;雷璟劼;肖衡林;陳卓;繆穎妍;吳繼偉;陳俊杰;鄭龐坤;陳智;李瑞恒;李俊輝;余漢龍
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/08;C09K103/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊震

本申請公開了重金屬污染土壤的修復劑及修復方法。該修復劑包含硫酸亞鐵粉0.5％?1％、吸附劑1％?3％、高聚物固化劑6％?12％，以待修復土壤的質量為100wt％計；其中，所述高聚物固化劑為聚氨酯、環氧樹脂、丙烯酸樹脂中任意一種以上，所述吸附劑為沸石粉和/或活性炭粉。本方案中，滿足固化重金屬污染土的要求，能達到美國環境保護局(US EPA)的規定強度無側限抗壓強度標準0.35MPa，其毒性浸出性質也能滿足中華人民共和國標準《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3?2007)的危險廢物浸出毒性鑒別的相關要求，是一種快速高效的修復重金屬污染土的方法。

技術領域

本申請涉及土壤修復的技術領域，尤其涉及重金屬污染土壤的修復劑及修復方法。

背景技術

中國環境保護部和國土資源部于2014年發布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，中國土壤污染情況十分嚴重，土壤總超標率達16.1％，其中重金屬污染物以其隱蔽性、復雜性、持久性、廣泛性，世界上90％的污染物最終滯留在土壤中。目前，我國的土壤污染的形勢十分嚴峻，其中重金屬污染問題尤為嚴重。土壤重金屬污染是指人類活動將重金屬輸入土壤中，引起土壤重金屬含量明顯高于背景含量，并造成生態環境質量惡化的現象。

目前，重金屬污染土修復方法主要有固化/穩定化法(S/S)、化學修復法、電動修復法、生物修復法。從實際操作及經濟角度考慮，S/S是目前使用最多，應用最廣泛，技術最成熟的方法。該技術采用原位攪拌等方法將固化劑加入污染土壤中，使固化劑與土壤發生化學固化，物理吸附等作用，使土壤結塊封閉，從而防止污染物轉移。常用的固化劑有：無機膠凝材料如水泥、粉煤灰等，而此類膠凝材料固化時間長，在面對突發的重金屬污染問題，無法及時固化，易引發二次重金屬污染的爆發。同時水泥、粉煤灰等膠凝材料固化重金屬污染土后，土壤板結，固化之后形成的混凝土-土混合物往往得不到有效的利用。

在固化劑的使用上，常常將固化劑，還原劑，吸附劑混合制劑后添加到重金屬污染土中，在通過攪拌使混合制劑與重金屬污染土充分混合進行固化，但在固化過程中膠凝狀態的固化劑常常會包裹住顆粒粉狀還原劑，吸附劑，使二者無法有效的發揮出還原高價重金屬離子，吸附重金屬離子能力導致固化效果變差。因此，提供一種新的重金屬污染土壤的修復方法，既可以在短時間內固化重金屬污染土，又能有效避免土壤結板，還能有效避免膠凝狀態的固化劑對吸附劑，還原劑的干擾，從而達到高效固化土壤中重金屬的目的，顯得尤為重要。

發明內容

有鑒于此，本申請提供重金屬污染土壤的修復劑及修復方法，能夠提高對重金屬的去除效果。

已為普遍意識到的是，相關技術中，重金屬污染土壤的修復劑所添加的固化劑，一般地形式為，無機膠凝材料，如水泥、粉煤灰等。這些固化劑通常存在如下問題：1.水泥、石灰等凝膠材料固化重金屬污染土固化時間長，難以應對突發的重金屬污染事件的問題。2.水泥、石灰等凝膠材料固化重金屬污染土后，土壤板結，不利于土體的二次利用。3.膠凝性固化劑與固態顆粒性狀的還原劑、吸附劑混合制劑固化重金屬污染土時，膠凝性固化劑在硬化過程中會包裹住固態顆粒性狀的還原劑、吸附劑使二者無法發揮出應有的固化重金屬效果。

本發明人意外地發現，利用高聚物固化劑能有效吸附重金屬離子的特性去固化重金屬污染土，同時高聚物固化劑的固化時間短能在1-3天內完成固化。本方法首先通過施加還原劑將高價活潑態重金屬離子轉化為低價穩定態重金屬離子，降低重金屬離子毒性，再施加吸附劑將低價重金屬離子以及未參加還原反應高價重金屬離子吸附在粉狀的吸附劑微粒中，最后通過固化劑包裹住粉狀的吸附劑微粒和游離的重金屬離子使重金屬污染土得到修復。