一种土壤重金属污染调控方法 |
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| 申请号 | CN201710717886.5 | 申请日 | 2017-08-21 | 公开(公告)号 | CN107470345A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 湖南测智科技有限公司; 湖南中大建设工程检测技术有限公司; | 发明人 | 尹小波; 鲁安怀; 孙圣; 李学强; 唐建林; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种 土壤 重金属污染调控方法。在该方法中涉及的土壤重金属调理剂包括 钾 长石 、 高岭土 和石灰。本发明使用包含了钾长石、高岭土和石灰的土壤重金属调理剂处理含重金属的土壤，方法简单，成本低，效果好，可以使得重金属的去除效果达到40％以上，且不会出现二次污染，尤其适用于富含镉的土壤。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种土壤重金属调理剂，包括：钾长石、高岭土和石灰。 |
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| 说明书全文 | 一种土壤重金属污染调控方法技术领域[0001] 本发明涉及土壤处理技术领域，更具体地，涉及一种土壤重金属污染调控方法。 背景技术[0002] 在为确保环境质量而开展的重金属修复污染物防治活动中，人们特别注重含镉等重金属的土壤的治理，并已成为世界各国环保界优先控制的项目。在我国可持续发展战略中也明确提出镉、铅、汞和砷的污染物需要优先治理，而对镉的治理又特别强调为世纪之交我国重金属修复污染物治理的重中之重，特别是我国南方大米生产区域。 [0003] 重金属污染主要来源于有色金属采选冶等工业生产过程，铅、汞、镉、砷、铬等重金属污染具有高毒性、累积性、持久性、潜伏性和不可逆性等特征，可通过大气、水体和土壤迁移转化进入生态系统。重金属污染长期累积，导致我国农田耕地土壤重金属污染超标严重，近年来癌症村、重金属污染报道频发，严重危及人民生存环境和身心健康。 [0004] 在首次提出了继物理法、化学法和生物法之后，在国际上新提出污染物防治矿物法。国内外污染场地土壤修复措施主要有客土换土法、淋洗法、电动修复法、热解法、固化法、生物修复法以及农业措施改良法等。客土法在日本成功实现了重金属污染土壤的有效处理；电动修复技术成本高、处理条件要求苛刻；土壤淋洗法在日本、美国取得了良好的效果，但易造成地下水污染及土壤养分流失；热解法用于修复汞污染土壤是一种行之有效的方法，但存在二次污染；固化法利用石灰、硅酸盐、高炉渣、磷灰石、窑灰等固化剂原位固化土壤中重金属，但该技术只适用于污染严重且面积较小的污染土壤修复；生物修复技术具有成本低、环境友好等优点，是近20年来新兴的研究领域。在美国“国家优先控制场地名录”污染场地中，原位土壤蒸汽抽提技术是最常用的污染源处理技术(占25％)；其次为异位固定化/稳定化技术(占18％)和集中焚烧技术(占12％)；以生物修复为主的技术在所有污染源控制处理技术中占21％。在德国、意大利等欧洲国家，已经有成熟的重金属污染土壤修复技术，如化学淋洗、固化/稳定化、热处理修复技术等。 [0005] 关于含镉含重金属的土壤的上述方法，普遍存在成本高等不利因素，且所使用的各种化学试剂还容易引起二次污染。因此需提供新的农田土壤重金属矿物法修复调理剂生产方法。 发明内容[0007] 本发明使用包含了钾长石、高岭土和石灰的土壤重金属调理剂来处理含重金属的土壤，可以使得重金属的去除效果提高至40％以上，去除效果远大于包含钾长石和石灰的土壤重金属调理剂和包含钾长石和高岭土的土壤重金属调理剂，且不会出现二次污染，尤其适用于富含镉、铅和汞等重金属污染土壤，从而有效地对被重金属污染的土壤进行调控。 [0008] 在一个优选实施方式中，土壤重金属调理剂由以下制备方法制得： [0009] 将过100-300目筛的钾长石粉末与高岭土和石灰混合均匀。 [0010] 使用特定大小的钾长石粉末与高岭土和石灰混合均匀，得到的土壤重金属调理剂可以更好地使土壤中的重金属从土壤中脱离出来。 [0011] 其中，在上述方案中，优选选用K2O含量不低于13％的高纯钾长石。 [0012] 其中，钾长石通常为钾长石非金属矿，通常还可以包括透长石。 [0013] 为了提高土壤中的重金属处理效果，高岭土和石灰的加入量分别为钾长石重量的20％～40％和50％～70％，分别优选为30％和60％。 [0014] 在一个优选实施方式中，上述土壤重金属调理剂中重金属优选为镉，即上述土壤重金属调理剂优选对镉的去除作用更明显。使用本发明的土壤重金属调理剂，土壤中第一茬降隔达到至少40％，优选46％。 [0015] 本发明的另一个目的在于提供一种使用上述土壤重金属调理剂对土壤进行处理的方法，包括：将所述土壤重金属调理剂加入到土壤中，反应1-30d。 [0016] 其中，在上述方法中，优选反应20-30d。 [0017] 上述方法在pH值较宽的土壤中均有好地效果，特别是在酸性土壤中，土壤的pH优选为5-7。 [0019] 在本发明一个优选实施方式中，上述土壤重金属调理剂的加入量至少为100kg/亩土壤。 [0020] 在本发明一个优选实施方式中，该方法优选适用于处理土壤中的镉。 [0021] 当土壤中有效态镉含量为0.6-1.0mg/kg时，所述土壤重金属调理剂的加入量优选为150-250kg/亩土壤。 [0022] 当土壤中有效态镉含量为1.0-1.5mg/kg时，所述土壤重金属调理剂的加入量优选为200-300kg/亩土壤。 [0023] 当土壤中有效态镉含量大于1.5mg/kg时，所述土壤重金属调理剂的加入量优选至少为300kg/亩土壤。 [0024] 使用本发明的土壤重金属调理剂来处理含有重金属的土壤，土壤中第一茬重金属处理率达到至少40％，优选至少46％，进一步48％。 [0025] 本发明的土壤重金属调理剂及处理方法简单，成本低，效果好，使用改良矿物使含重金属的土壤处理效果达到40％以上，且不出现二次污染，特别适用于镉，在重金属镉治理修复企业的土壤污染治理领域具有广阔的应用前景。 具体实施方式[0026] 下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。 [0027] 实施例1 [0028] 对株洲清水塘的含镉含重金属的土壤进行处理，其含镉(有效态)量为1.395mg/kg、1.374mg/kg、1.403mg/kg、1.438mg/kg。将钾长石矿石(市售获得)粉碎，过200目筛，得到钾长石矿石粉末；将高岭土、石灰(市售获得)加入到钾长石矿石粉末中，加入量为钾长石矿石粉重量的30％、60％，搅拌均匀，得到混合钾长石矿石粉末。将所述混合钾长石矿石粉末按260kg/亩含重金属的土壤加入量加入含重金属的农田土壤中，所述含镉含重金属的土壤的pH值为6.1，充分搅拌，反应时间30天，高岭石吸附镉，钾长石孔道最稳定地固定镉。回收农作物，大田第一茬降镉达到46％。 [0029] 实施例2 [0030] 对湘潭县易俗河的含镉含重金属的土壤进行处理，其含镉(有效态)量为1.278mg/kg、1.369mg/kg、1.354mg/kg、1.327mg/kg。将钾长石矿石(市售获得)粉碎，过200目筛，得到钾长石矿石粉末；将高岭土、石灰(市售获得)加入到钾长石矿石粉末中，加入量为钾长石矿石粉重量的30％、60％，搅拌均匀，得到混合钾长石矿石粉末。将所述混合钾长石矿石粉末按260kg/亩含重金属的土壤加入量加入含重金属的农田土壤中，所述含镉含重金属的土壤的pH值为5.4，充分搅拌，反应时间30天，高岭石吸附镉，钾长石孔道最稳定地固定镉。回收农作物，大田第一茬降镉达到40％以上。 [0031] 实施例3 [0032] 对湘乡市育塅乡的含镉含重金属的土壤进行处理，其含镉(有效态)量为1.386mg/kg、1.399mg/kg、1.376mg/kg、1.261mg/kg。将钾长石矿石(市售获得)粉碎，过200目筛，得到钾长石矿石粉末；将高岭土、石灰(市售获得)加入到钾长石矿石粉末中，加入量为钾长石矿石粉重量的30％、60％，搅拌均匀，得到混合钾长石矿石粉末。将所述混合钾长石矿石粉末按250kg/亩含重金属的土壤加入量加入含重金属的农田土壤中，所述含镉含重金属的土壤的pH值为5.8，充分搅拌，反应时间30天，高岭石吸附镉，钾长石孔道最稳定地固定镉。回收农作物，大田第一茬降镉达到40％以上。 [0033] 本发明方法效果见表1、表2和表3: [0034] 表1：实施例1中株洲清水塘土样治理结果 [0035] [0036] 表2：实施例2中湘潭县易俗河土样治理结果 [0037] [0038] 表3：实施例3中湘乡市育塅乡土样治理结果 [0039] [0040] 从表1-3中的试验可以看出，本发明方法使用混合矿物使含镉含重金属的土壤处理效果大大提高。 |
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