[发明专利]一种修复重金属污染土壤的复配药剂及其应用

说明书

本发明公开了一种修复重金属污染土壤的复配药剂及其应用。按质量份，复配药剂包括以下组分：可溶性的铁盐和/或亚铁盐30~75份，钙基化合物10~60份，木质素磺酸钠5~20份和有机硫螯合剂2~10份。本发明通可溶性的铁盐和/或亚铁盐、钙基化合物、木质素磺酸钠和福美钠等有机硫螯合剂可以有效修复砷镉等重金属复合污染土壤。

技术领域

本发明涉及一种修复重金属污染土壤的复配药剂及其应用，特别涉及砷和镉复合重金属污染土壤修复领域。

背景技术

土壤环境中，砷(As)和镉(Cd)等重金属由于毒性高、迁移能力强，给人类的生产生活带来巨大的潜在危害。而在冶金、砒霜冶炼、电镀、制革、油漆、颜料化工等各行业都存在不同程度的砷镉等重金属排放，使得土壤砷镉等重金属污染成为我国工业用地的主要污染类型之一。为了防止砷镉等重金属对生态环境和人类的健康造成危害，我国在砷镉等重金属污染土壤修复技术上进行了多个方向的探索，如稳定化法、电动修复法、土壤淋洗法、微生物修复法等，其中以稳定化法在工程应用上较为广泛。稳定化是通过在砷镉等重金属污染土壤上施加化学药剂与土壤中有效态砷镉等重金属发生氧化还原、吸附、沉淀、螯合等反应生产稳定产物，阻止土壤中重金属通过雨水淋沥迁移，而且降低土壤重金属对人体的毒性。

CN201710868116.0公开的一种复合材料是以氧化剂、铁系矿粉、铁盐和/或铝盐、pH调节剂、凝胶剂为原料混合制备而成；CN201210267647.1公开的一种复合材料是以氧化剂、可溶性的铁盐和/或亚铁盐、矿物材料为原料混合制备而成；CN201710686640.6发明的药剂由微生物菌液和稳定剂组成，所述稳定剂包含软锰矿、铁盐、钙盐和天然矿物，所述微生物菌液为青霉属真菌，可用于砷污染土壤修复。以上药剂对污染土壤治理后土壤砷的固定效果好，特别对砷重度污染的土壤具有较好的修复效果，但是对土壤中镉没有显著稳定效率。CN201410066642.1发明镉固定剂由石灰、木炭和植物有机肥组成，能将污染土壤中有效态镉含量从6.6mg/kg降低至3.1mg/kg。经过处理的污染土壤中重金属有效态含量降低至植物可承受的范围；CN201710935235.3发明的稳定化修复剂为有效成分以及隔氧保护剂；其中，有效成分以质量体积比计，为氧化钙1份、升华硫2份和水15-20份(m:m:v)混合熬制获得；隔氧保护剂为石蜡或氮气。以上药剂适用于镉污染土壤的原位稳定化控制与修复，其中石灰组份如果添加过量造成土壤pH显著增加，会增加砷的浸出浓度。

CN201710243623.5、CN201610309836.9和CN201410538633.8主要思路都是以生物炭为基材与铁化合物反应，通过pH调节、沉淀或热解获得炭基复合材料；CN201510390750.9将零价铁与二氧化锰混合制成水悬浮液，然后与腐殖质悬浮液按照比例混合，通过后续工艺获得粉末复合材料；CN201710544306.7公开的一种复合材料是以羟基磷灰石、沸石、改性炭化秸秆为原料混合制备而成。以上材料主要用于降低耕地土壤中的有效态砷镉，阻止其被作物吸收，保障农产品安全生产，其稳定化效率通常只有40％至80％，而对于工业场地的重度砷镉等重金属复合污染土壤的稳定效率通常要达到90％以上，才能满足修复目标要求。

综上所述，大多数专利内容开发的药剂主要适用于工业场地的单一砷或镉污染土壤修复，而针对工业场地砷镉等重金属复合污染土壤修复药剂的研究较少。本研究综合利用氧化还原、沉淀、pH调节、吸附、分散等作用开发出一种适用于砷镉等重金属复合污染土壤的修复药剂。

发明内容

本发明解决的技术问题是，现有技术中的修复药剂对土壤中的重金属稳定率不高，难以使重金属污染的土壤、特别是砷、镉复合重金属污染(即同时含有砷、镉)土壤经过治理后达标。

本发明的技术方案是，提供一种修复重金属污染土壤的复配药剂，按质量份，包括以下组分：可溶性的铁盐和/或亚铁盐30～75份，钙基化合物10～60份，木质素磺酸钠5～20份和有机硫螯合剂2～10份。

优选地，所述可溶性的铁盐和/或亚铁盐为硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁、氯化亚铁的一种或几种。