[发明专利]一种基于大宗修复材料修复高浓度锌污染土壤的复合药剂及其使用方法

说明书

本发明提供了一种用于修复高浓度锌污染土壤的复合药剂及其使用方法。复合药剂主要包含磷矿粉和富含铁铝氧化物黏土的天然材料，针对高浓度锌污染土壤稳定化效果好，具有比较长的修复效力，制备方法简单。使用方法包括污染土壤的破碎筛分预处理和多次异位搅拌混匀的修复过程。本发明解决了高浓度锌污染土壤化学稳定化修复常常面临专业修复稳定化药剂使用量大且价格高昂的问题，使用新型复合型缓效药剂可以达到高浓度锌污染土壤中Zn浸出显著降低并抑制其析出的长效修复效果。此外磷矿粉、黏土矿物等来源广泛，价格低廉，有效防止二次污染。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，尤其是涉及一种基于磷矿粉和粘土矿物材料用于修复高浓度锌污染土壤的复合药剂及其使用方法。

背景技术

土壤中锌的背景值一般在70mg·kg^-1左右，人为活动会导致土壤中锌浓度升高，比如近年来北京市城市表层土壤中锌的浓度已经从40年前 60mg·kg^-1左右上升到102mg·kg^-1。锌是人体必需元素，一般低浓度的土壤锌污染健康危害很小，土壤中高浓度的锌污染主要来自有色矿山采选、有色冶炼、金属表面处理和延压加工等。有色金属采选冶活动往往伴随着土壤铅、锌、砷、镉等复合污染。金属表面处理尤其是电镀或热镀锌，有时会发生单一锌的金属污染问题。此类污染往往导致土壤中锌的浓度上升到数千甚至数万ppm。虽然锌污染土壤的健康毒性与危害不如铅、砷等问题突出，但土壤锌浓度过高会产生比较严重的生态问题，锌污染的同时土壤pH异常、土壤中氯离子浓度过高，还会导致土壤中锌的环境迁移性增强，导致垂向污染剖面深度加大，影响地下水水质安全。锌的浸出浓度过高还会形成达到危险废物毒性浸出标准的固体废物，导致土地的安全再利用缺乏保障和较为严重生态风险问题。

稳定化修复是一种常见的土壤修复技术，在全世界已经大规模普遍使用。由于其造价低廉、易于工程操作、效果持续稳定等特点，是一种在我国十分具有推广潜力的技术。常用的土壤稳定材料包括商业专利混合材料、石灰、羟基磷灰石、粉煤灰、炉渣、水泥等。大多数稳定化材料对土壤锌污染有效。目前国内土壤修复行业市面上有专业的土壤修复药剂和大宗的土壤修复材料都可以用作稳定化土壤污染修复的试剂。由于我国土壤修复技术发展、现场施工经验和监管评估体系仍不健全，一般商业化土壤修复材料相对价格昂贵，针对不同的土壤污染类型和程度，如何优选和使用能够长期稳定达到浸出浓度降低的效果缺乏相关机理研究和工程效果分析成为业界关心的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于磷矿粉和粘土矿物材料用于修复高浓度锌污染土壤的复合药剂及其使用方法，解决现有情况下高浓度锌污染土壤(锌含量在6000-20000ppm)化学修复中药剂用量大、修复效果差、药剂价格高昂的技术问题，此外还解决了修复成本高、不适用于大规模土壤修复应用的难题。

一种用于修复高浓度锌污染土壤的复合药剂，包括：质量份为60-70 磷矿粉药剂，质量份为30～40的富含铁铝氧化物的黏土天然材料；

所述磷矿粉药剂以P₂O₅计的含磷量为25-30wt％，所述富含铁铝氧化物的黏土天然材料中硅铝质量比约为1.8。

优选的，所述磷矿粉药剂与富含铁铝氧化物的黏土天然材料的质量比为3：2。

优选的，所述磷矿粉药剂与富含铁铝氧化物的黏土天然材料的质量比为5：2。

上述用于修复高浓度锌污染土壤的复合药剂的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、锌污染土壤的预处理：采用异位修复，在开挖锌污染土壤后进行筛分，将建筑渣块一并破碎处理，确保后续药剂的修复效果；