[发明专利]一种矿区重金属污染土壤稳定化处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿区重金属污染治理技术领域，属于重金属污染土壤修复领域。

背景技术

长期以来，金属矿山选矿厂的尾矿废渣处理与处置一般都是采用尾矿库的方式存积废渣，不仅占用大量的土地，污染土壤、地表水、地下水，而且很多尾矿库超期或超负荷使用，使尾矿库存在极大安全隐患，另外尾矿库修筑和维护管理也需投入大量的资金。目前，国内外治理土壤重金属污染的途径归纳起来主要有3种：一是改变重金属在土壤中的赋存状态，使其稳定或固定，降低其活性，使其钝化，脱离食物链，以降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是利用各种技术从土壤中去除重金属，达到回收和减少土壤中重金属的双重目的；三是利用各种防渗材料，如水泥、粘土、石板、塑料板等，将污染地区与未污染地区隔离，以减少或阻止重金属的迁移和扩散。围绕这3种治理途径，各国相继开发了物理、化学和生物治理方法。各种方法的选择依赖于土壤性质、污染程度、最终用途和成本效益分析。目前，国内外对于重金属污染土壤的修复从大的方面主要分为两类：原位修复和异位修复。金属矿区及周边地区的重金属污染土壤修复一般采用原位修复的方式，主要包括物理技术：客土和翻土法、热处理法、电化学法、隔离包埋法等；化学技术：固定/稳定化、化学淋洗、化学氧化/还原等；生物修复技术：植物修复、微生物修复等，这些方法各有优缺点。隔离包埋法处理费用最低，但是仅将重金属进行了隔离，对矿区土壤生态仍存在潜在风险；电化学法较不成熟，只适用于小面积污染，现场操作难度大；热处理法不适合现场操作，处理费用高、适用范围窄；化学法容易改变土壤的性质、造成二次污染；利用超积累植物进行植物修复是目前重金属污染土壤治理技术的研究热点，但此项仍存在一些不足之处，特别是大部分超积累重金属的植物一般植株矮小、生长缓慢、生物量低、因而修复效率低、所需时间长，而且对重金属污染严重的矿区土壤，超积累植物一般很难直接生长；微生物修复法利用的载体是微生物活体，污染物的非连续分布会隔断微生物运动，因此处理周期长，且与土著微生物竞争有机营养物，容易失去活性。

固化/稳定化技术(solidification/stabilization,简称S/S技术)就是加入添加剂改变土壤的理化性质，通过重金属的吸附或(共)沉淀作用改变其在土壤中的存在形态，降低重金属在土壤环境中的浸出毒性、生物有效性和溶解迁移性，减少由于雨水淋溶或渗滤对动植物造成危害。由于S/S技术具有费用低、修复时间短、可处理多种复合重金属污染、易操作等优点，所以它成为一种较成熟且经济有效的重金属污染土壤的修复治理技术。对于高浓度污染的土壤经过固化/稳定化处理后，可以种植超积累植物，通过稳定化处理后植物生物量的增加来提高植物富集重金属的总量，达到修复的目的，同时有利于矿区的生态恢复；对于中低浓度污染的土壤经过固化/稳定化处理后，可以种植一些农作物，降低作物中重金属的含量，使其达到可食用的安全标准，实现土地的生产利用。

目前，常用的土壤固化/稳定剂主要有：水泥、石灰、粉煤灰、硅肥、碳酸钙等碱性物质；磷矿石、羟基磷灰石、磷酸氢钙等磷酸盐；沸石、膨润土等粘土矿物；城市污泥，农家肥、绿肥、泥炭等有机肥料。表1概述了几种固化/稳定剂处理重金属的研究与应用。目前，一些工业副产品、环境风险较低的矿物粉末、农业生产的废料残渣在重金属污染原位钝化应用上得到关注，但就不同稳定剂组合对重金属复合污染的稳定化效果研究的还不够。

表1  固化/稳定剂的研究与应用

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿区重金属污染土壤稳定化处理的方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种矿区重金属污染土壤稳定化处理的方法，包括以下步骤：

1）将矿区重金属污染土壤中加入粉煤灰、干化污泥，混合均匀，进行初步稳定化处理；

2）将初步稳定化处理后的土壤中加入花生壳，混合均匀，即可。

进一步的，步骤1）所述加入粉煤灰的量为矿区重金属污染土壤重量的5～20%。

进一步的，步骤1）所述加入粉煤灰的量为矿区重金属污染土壤重量的5～20%。

进一步的，步骤2）所述加入花生壳的量为矿区重金属污染土壤重量的0.5～2%。

进一步的，步骤2）所述花生壳的直径不大于2mm。

本发明的有益效果是：