[发明专利]一种重金属污染土壤/底泥稳定剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及土壤修复与环境保护技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤/底泥稳定剂。由溶解性铁盐、二丁基二硫代磷酸盐和丁基二硫代碳酸盐按比例配比而成，重金属修复剂成本低、能有效消除土壤中重金属离子危害，在酸性条件下对含砷复合重金属污染底泥中的砷和其它重金属均有较好稳定化作用，从而实现现有产品对含砷重金属复合污染底泥稳定化效果差的不足。可应用于砷、铅、镉、铜、锌、铬重金属污染泥底的稳定化处理；经本发明的稳定剂处理后的重金属污染土壤/底泥可用于路基建筑填料。具有保护环境，变废为宝，增加废料利用率，具有可观的经济价值。

技术领域

本发明涉及土壤修复与环境保护技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤/底泥稳定剂的制备方法及其应用。

背景技术

砷是一种典型的毒害元素，长期以来被视为环境地球化学研究的一个重要对象。环境中砷的化学形态、价态的不同将直接导致其毒性的差异。在一般污染水平下，生活在土壤中的动植物及微生物都会表现出相应的受害症状。人体直接或间接接触不同浓度的砷污染物时，会出现急慢性中毒现象。像突发的重大环境污染事故发生后，由于砷的污染浓度高达几百或乃至上千，在这种条件下，砷的危害程度和范围会更大。

目前常用的土壤/底泥重金属修复技术主要包括挖掘、稳定化/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。其中固化/稳定化技术是一种比较成熟的废物处置技术，现已应用于土壤/底泥重金属修复的工程领域。固化/稳定化技术与其他修复技术相比，具有处理时间短、适用范围较广等优势，因此，美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。

然而，自然界中大多数污染均为几种重金属污染物共同作用所造成的复合污染，这就又大大增加了治理难度。因为稳定化治理复合污染土壤/底泥需选择对各目标污染物均有效的稳定剂，同时还需避免由于某些参数(如pH)的大范围波动导致在稳定一种污染元素的同时活化了其它污染元素。

土壤/底泥中砷的稳定性主要是由于吸附-解吸过程和砷与金属氧化物的共沉淀过程来控制完成的。因此，研究较多的是铁氧化物，而硫酸亚铁(Ⅱ)被证明是一种可以有效固砷的物质。它可以降低砷的移动性并减轻对植物的危害。但用铁氧化物会引起酸(H2SO4)的释放，从而会增加复合污染土壤/土壤/底泥中Cu和Zn等其它重金属的浸出。

因此工程上其通常和碱性物质(如石灰，碳酸钙等)混用以避免土壤/底泥的酸化。但由于砷是一个变价元素，在地球化学循环中，对氧化还原条件和酸碱条件的变化是非常敏感的。随环境氧化还原条件和酸碱条件的改变，其存在形态和价态将随之发生变化，相应的扩散性、水溶性和毒性也表现出较大的差异性。砷酸性和中性的土壤/底泥中以难溶的硫化物沉淀形式存在，但在碱性的条件下，又会转化生成溶解的硫代亚砷酸盐和亚砷酸盐而造成危害，所以碱性物质的存在会降低铁盐对As的稳定化效率。

因此，当使用铁盐稳定化含砷复合污染土壤/底泥时，需要寻找在较低pH值条件下，能够对其它重金属产生稳定化作用的稳定剂，从而减轻或消除铁盐在钝化砷的时候对复合污染土壤/底泥中其它重金属的活化作用和阻止其它稳定化剂在稳定化其它重金属时对砷可能产生的活化。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种重金属污染土壤/底泥稳定剂，本发明的重金属修复剂成本低、能有效消除土壤中重金属离子危害，在酸性条件下对含砷复合重金属污染底泥中的砷和其它重金属均有较好稳定化作用，从而实现现有产品对含砷重金属复合污染底泥稳定化效果差的不足。

本发明的另一目的在于，提供了一种重金属污染土壤/底泥稳定剂的使用方法，该方法操作简单，效果显著，适用于工业推广。

本发明的另一目的在于，公开一种重金属污染土壤/底泥稳定剂的应用。

本发明通的目的通过以下技术方案实现：