一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法，本發(fā)明方法將礦區(qū)重金屬污染土壤中加入粉煤灰、干化污泥，混合均勻，優(yōu)選放置一年，獲得初步穩(wěn)定化處理的土壤；將初步穩(wěn)定化處理后的土壤中加入花生殼，混合均勻，即可。通過(guò)模擬雨水淋溶實(shí)驗(yàn)、重金屬形態(tài)分析、植物的萌發(fā)率和長(zhǎng)生等實(shí)驗(yàn)分析穩(wěn)定化的效果，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均顯示出較優(yōu)的穩(wěn)定化效果，因檢測(cè)了多方面因素，可更好地防止不良的意外反饋情況發(fā)生。本發(fā)明所采用的穩(wěn)定劑來(lái)源比較廣泛，價(jià)格比較低廉，把它應(yīng)用于礦山廢渣場(chǎng)的修復(fù)中，以廢治污，同時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
【專利說(shuō)明】一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦區(qū)重金屬污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】，屬于重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來(lái)，金屬礦山選礦廠的尾礦廢渣處理與處置一般都是采用尾礦庫(kù)的方式存積廢渣，不僅占用大量的土地，污染土壤、地表水、地下水，而且很多尾礦庫(kù)超期或超負(fù)荷使用，使尾礦庫(kù)存在極大安全隱患，另外尾礦庫(kù)修筑和維護(hù)管理也需投入大量的資金。目前，國(guó)內(nèi)外治理土壤重金屬污染的途徑歸納起來(lái)主要有3種:一是改變重金屬在土壤中的賦存狀態(tài)，使其穩(wěn)定或固定，降低其活性，使其鈍化，脫離食物鏈，以降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；二是利用各種技術(shù)從土壤中去除重金屬，達(dá)到回收和減少土壤中重金屬的雙重目的；三是利用各種防滲材料，如水泥、粘土、石板、塑料板等，將污染地區(qū)與未污染地區(qū)隔離，以減少或阻止重金屬的遷移和擴(kuò)散。圍繞這3種治理途徑，各國(guó)相繼開(kāi)發(fā)了物理、化學(xué)和生物治理方法。各種方法的選擇依賴于土壤性質(zhì)、污染程度、最終用途和成本效益分析。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于重金屬污染土壤的修復(fù)從大的方面主要分為兩類:原位修復(fù)和異位修復(fù)。金屬礦區(qū)及周邊地區(qū)的重金屬污染土壤修復(fù)一般采用原位修復(fù)的方式，主要包括物理技術(shù):客土和翻土法、熱處理法、電化學(xué)法、隔離包埋法等；化學(xué)技術(shù):固定/穩(wěn)定化、化學(xué)淋洗、化學(xué)氧化/還原等；生物修復(fù)技術(shù):植物修復(fù)、微生物修復(fù)等，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。隔離包埋法處理費(fèi)用最低，但是僅將重金屬進(jìn)行了隔離，對(duì)礦區(qū)土壤生態(tài)仍存在潛在風(fēng)險(xiǎn)；電化學(xué)法較不成熟，只適用于小面積污染，現(xiàn)場(chǎng)操作難度大；熱處理法不適合現(xiàn)場(chǎng)操作，處理費(fèi)用高、適用范圍窄；化學(xué)法容易改變土壤的性質(zhì)、造成二次污染；利用超積累植物進(jìn)行植物修復(fù)是目前重金屬污染土壤治理技術(shù)的研究熱點(diǎn)，但此項(xiàng)仍存在一些不足之處，特別是大部分超積累重金屬的植物一般植株矮小、生長(zhǎng)緩慢、生物量低、因而修復(fù)效率低、所需時(shí)間長(zhǎng)，而且對(duì)重金屬污染嚴(yán)重的礦區(qū)土壤，超積累植物一般很難直接生長(zhǎng)；微生物修復(fù)法利用的載體是微生物活體，污染物的非連續(xù)分布會(huì)隔斷微生物運(yùn)動(dòng)，因此處理周期長(zhǎng)，且與土著微生物競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，容易失去活性。
[0003]固化/穩(wěn)定化技術(shù)(solidification/stabilization,簡(jiǎn)稱S/S技術(shù))就是加入添加劑改變土壤的理化性質(zhì)，通過(guò)重金屬的吸附或(共)沉淀作用改變其在土壤中的存在形態(tài)，降低重金屬在土壤環(huán)境中的浸出毒性、生物有效性和溶解遷移性，減少由于雨水淋溶或滲濾對(duì)動(dòng)植物造成危害。由于S/S技術(shù)具有費(fèi)用低、修復(fù)時(shí)間短、可處理多種復(fù)合重金屬污染、易操作等優(yōu)點(diǎn)，所以它成為一種較成熟且經(jīng)濟(jì)有效的重金屬污染土壤的修復(fù)治理技術(shù)。對(duì)于高濃度污染的土壤經(jīng)過(guò)固化/穩(wěn)定化處理后，可以種植超積累植物，通過(guò)穩(wěn)定化處理后植物生物量的增加來(lái)提高植物富集重金屬的總量，達(dá)到修復(fù)的目的，同時(shí)有利于礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)；對(duì)于中低濃度污染的土壤經(jīng)過(guò)固化/穩(wěn)定化處理后，可以種植一些農(nóng)作物，降低作物中重金屬的含量，使其達(dá)到可食用的安全標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)土地的生產(chǎn)利用。
[0004]目前，常用的土壤固化/穩(wěn)定劑主要有:水泥、石灰、粉煤灰、硅肥、碳酸鈣等堿性物質(zhì)；磷礦石、羥基磷灰石、磷酸氫鈣等磷酸鹽；沸石、膨潤(rùn)土等粘土礦物；城市污泥，農(nóng)家肥、綠肥、泥炭等有機(jī)肥料。表1概述了幾種固化/穩(wěn)定劑處理重金屬的研究與應(yīng)用。目前，一些工業(yè)副產(chǎn)品、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較低的礦物粉末、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢料殘?jiān)谥亟饘傥廴驹烩g化應(yīng)用上得到關(guān)注，但就不同穩(wěn)定劑組合對(duì)重金屬?gòu)?fù)合污染的穩(wěn)定化效果研究的還不夠。
[0005]表1固化/穩(wěn)定劑的研究與應(yīng)用
【權(quán)利要求】
1.一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將礦區(qū)重金屬污染土壤中加入粉煤灰、干化污泥，混合均勻，進(jìn)行初步穩(wěn)定化處理； 2)將初步穩(wěn)定化處理后的土壤中加入花生殼，混合均勻，即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法，其特征在于:步驟I)所述加入粉煤灰的量為礦區(qū)重金屬污染土壤重量的5?20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法，其特征在于:步驟I)所述加入粉煤灰的量為礦區(qū)重金屬污染土壤重量的5?20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法，其特征在于:步驟2)所述加入花生殼的量為礦區(qū)重金屬污染土壤重量的0.5?2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦區(qū)重金屬污染土壤穩(wěn)定化處理的方法，其特征在于:步驟2)所述花生殼的直徑不大于2mm。
【文檔編號(hào)】B09C1/08GK103551376SQ201310533691
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】陳志良, 林親鐵, 彭曉春, 蔣曉璐, 馮浩林, 趙述華, 雷國(guó)建 申請(qǐng)人:環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所