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。通過模擬雨水淋溶實驗、重金屬形態(tài)分析、植物的萌發(fā)率和長生等實驗分析穩(wěn)定化的效果，各項檢測指標均顯示出較優(yōu)的穩(wěn)定化效果，因檢測了多方面因素，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)定劑來源比較廣泛，價格比較低廉，把它應(yīng)用于礦山廢渣場的修復(fù)中，以廢治污，同時具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
【專利說明】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]長期以來，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，而且很多尾礦庫超期或超負荷使用，使尾礦庫存在極大安全隱患，另外尾礦庫修筑和維護管理也需投入大量的資金。目前，國內(nèi)外治理土壤重金屬污染的途徑歸納起來主要有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散。圍繞這3種治理途徑，各國相繼開發(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，國內(nèi)外對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。隔離包埋法處理費用最低，但是僅將重金屬進行了隔離，對礦區(qū)土壤生態(tài)仍存在潛在風險；電化學(xué)法較不成熟，只適用于小面積污染，現(xiàn)場操作難度大；熱處理法不適合現(xiàn)場操作，處理費用高、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，但此項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、生長緩慢、生物量低、因而修復(fù)效率低、所需時間長，而且對重金屬污染嚴重的礦區(qū)土壤，超積累植物一般很難直接生長；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)分布會隔斷微生物運動，因此處理周期長，且與土著微生物競爭有機營養(yǎng)物，容易失去活性。
[0003]固化/穩(wěn)定化技術(shù)(solidification/stabilization,簡稱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動植物造成危害。由于S/S技術(shù)具有費用低、修復(fù)時間短、可處理多種復(fù)合重金屬污染、易操作等優(yōu)點，所以它成為一種較成熟且經(jīng)濟有效的重金屬污染土壤的修復(fù)治理技術(shù)。對于高濃度污染的土壤經(jīng)過固化/穩(wěn)定化處理后，可以種植超積累植物，通過穩(wěn)定化處理后植物生物量的增加來提高植物富集重金屬的總量，達到修復(fù)的目的，同時有利于礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)；對于中低濃度污染的土壤經(jīng)過固化/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，使其達到可食用的安全標準，實現(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、膨潤土等粘土礦物；城市污泥，農(nóng)家肥、綠肥、泥炭等有機肥料。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)境風險較低的礦物粉末、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢料殘渣在重金屬污染原位鈍化應(yīng)用上得到關(guān)注，但就不同穩(wěn)定劑組合對重金屬復(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】B09C1/08GK103551376SQ201310533691
【公開日】2014年2月5日 申請日期: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, 雷國建 申請人:環(huán)境保護部華南環(huán)境科學(xué)研究所