[发明专利]重金属污染土壤修复用固化剂、重金属污染土壤修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤修复用固化剂、重金属污染土壤修复方法。

背景技术

重金属一般是指比重在4.0以上的约60种元素或比重在5.0以上的约45种元素。在环境污染研究中的重金属主要是指Pb、Cd、Hg、Cr以及类金属As等生物毒性显著的元素，还包括具有一定毒性的重金属Zn、Cu、Co、Ni和Sn等元素。有些重金属元素是人体和其它生物体必需的元素，但是其浓度超过一定范围就会引起中毒。

土壤重金属污染是指人类活动将重金属输入土壤中，引起土壤重金属含量明显高于背景含量，并造成生态环境质量恶化的现象。

目前重金属污染土壤修复方法的主要原理有两种：改变重金属在土壤中的存在形式，降低其毒性；将土壤中重金属去除。根据原理目前典型修复方法主要有以下几种：

第一、电动力修复：在污染土壤两端插上电极，接通电源后，土壤中的带电粒子向电性电极上，以达到清除污染土壤中重金属的目的。在欧洲，这一技术不仅应用于铅污染土壤，同时也应用于铜、锌、铬、镍和福等污染土壤的修复。（《重金属污染土壤修复技术的研究》）

第二、植物修复：植物修复主要通过超富集植物吸收土壤中重金属，

将重金属转移到植物地上部分，然后将富集重金属的植物地上部分收割，

焚烧后回收重金属，达到修复污染的目的。

第四、固定稳定化：固定稳定化一般采用重金属有机螯合剂或者固化剂与污染土壤中重金属反应，生成稳定物质，从而降低重金属的浸出毒性，达到修复的目的。目前采用的无机土壤固化剂一般以普通硅酸盐水泥为主要原料，配合其他胶凝材料，碱激发剂和表面活性剂混合后进行土壤修复。

上述四种处理方法中，重金属固化稳定化技术由于其修复效果好，修复成本较低等优点，是目前比较常用的重金属污染土壤修复技术。目前重金属污染土壤固化稳定化是比较常用的重金属污染土壤修复技术，其固化剂分为有机螯合剂和无机药剂两种。其中，重金属螯合剂一般都是有机化学品，有些螯合剂本身就对环境有一定危害，如将其投放到土壤中可能造成土壤的二次污染，同时螯合剂与重金属的产物长时间和在恶劣环境下可能会发生分解，重金属浸出毒性增加，从而造成重金属的再次污染。而重金属固化剂中无机材料一般以胶凝材料为基础配置而成，一般以磷酸盐和硅酸盐为主。这类固化剂是将土壤中重金属固定在矿物中，以达到降低其重金属浸出毒性的目的的。但是目前的无机材料存在用量大，修复周期较长，长期修复效果不佳，对土壤破坏比较大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种重金属污染土壤修复用固化剂、重金属污染土壤修复方法，以避免对重金属污染的土壤进行修复时产生的二次污染，同时，进一步缩短修复周期，提高修复效果。

第一方面，本发明公开了一种重金属污染土壤修复用固化剂，该固化剂包含硫铝酸盐水泥。

进一步地，上述重金属污染土壤修复用固化剂还包含：含有活性二氧化硅的组合物。

进一步地，上述重金属污染土壤修复用固化剂还包含生石灰。

进一步地，上述重金属污染土壤修复用固化剂中，所述含有活性二氧化硅的组合物为硅灰；并且，所述固化剂中，硫铝酸盐水泥的质量百分比含量为40%-60%；硅灰的质量百分比含量为30%-45%，生石灰的质量百分比含量为5%-15%。

进一步地，上述重金属污染土壤修复用固化剂中，该固化物中的硫铝酸盐水泥、硅灰和生石灰的质量之比为5：4：1；并且，所述硅灰中，SiO₂含量大于硅灰质量的80%，Al₂O₃含量大于硅灰质量的10%；所述生石灰为粉料，生石灰的比表面积大于100m²/kg。

进一步地，上述重金属污染土壤修复用固化剂还包含表面活性剂。

第二方面，本发明还公开了一种重金属污染土壤修复方法，包括如下两个步骤：

步骤1、制备修复粉料，该修复粉料包含硫铝酸盐水泥；

步骤2、将被重金属污染的土壤与所述修复粉料混合，混合过程中喷洒水。

进一步地，上述土壤修复方法中，所述步骤1制备的修复粉料时，还添加含有活性二氧化硅的组合物。

进一步地，上述土壤修复方法中，所述步骤1制备的修复粉料时，还添加有生石灰。