鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法，其特征在于：包括如下步驟：在鉛污染的土壤中，添加磷酸鈉及磷酸混合溶液，攪拌均勻，然后養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明穩(wěn)定化處理后含鉛污染土壤中浸出液的含鉛量均低于《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中含鉛量濃度限值0.25mg/L。本發(fā)明穩(wěn)定化處理時(shí)間僅需3d，周期短。酸性磷酸鹽溶液穩(wěn)定化處理時(shí)間短的原因在于氫離子可以促進(jìn)弱酸形態(tài)鉛的溶解，此外，磷酸根離子能和鉛離子生成難溶于水的磷酸鉛沉淀物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛污染土壤的修復(fù)方法，特別涉及一種鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，重金屬污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤，其中鉛是最常見(jiàn)的土壤污染重金屬之一。造成土壤鉛污染的主要原因可歸結(jié)于燃煤、工業(yè)用鉛、汽車(chē)尾氣、采礦和冶煉等。土壤中鉛可通過(guò)食物鏈或呼吸進(jìn)入人體后，身體呈現(xiàn)惡心、嘔吐、便秘、腹瀉等癥狀；其重癥者還呈現(xiàn)肝病、周?chē)窠?jīng)病、溶血性貧血等。鉛是植物的非必須元素，當(dāng)它與植物接觸后就會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生一定的毒害作用，輕則使植物體內(nèi)的代寫(xiě)過(guò)程紊亂，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制，重則導(dǎo)致植物死亡。通過(guò)穩(wěn)定化降低土壤中鉛的有效性是鉛污染土壤修復(fù)的首選途徑，而磷酸鹽是穩(wěn)定化效果最好的藥劑。
[0003]一般認(rèn)為，在鉛污染土壤中添加磷酸鹽后會(huì)形成難溶性的磷酸鉛類(lèi)沉淀。這類(lèi)沉淀的水溶性極低，從而可以有效降低土壤中的有效態(tài)鉛。磷酸鹽對(duì)鉛污染土壤修復(fù)的主要機(jī)制包括環(huán)境化學(xué)和生理生化兩種機(jī)制:前者主要是由于土壤中Pb2+直接被磷酸鹽吸附及po43_誘導(dǎo)的間接作用吸附，以及Pb2+與土壤溶液中的PO廣形成磷酸鹽沉淀等；后者主要指Pb2+與植物細(xì)胞壁和液泡內(nèi)含磷物質(zhì)形成沉淀，從而降低了鉛離子在植物體內(nèi)的木質(zhì)部長(zhǎng)距離輸送。研宄表明，單獨(dú)添加磷酸鹽溶液穩(wěn)定化處理鉛污染土壤不僅效率低，并且耗費(fèi)周期偏長(zhǎng)。
[0004]CN102416403A公開(kāi)了一種鹽酸和磷酸二氫鉀結(jié)合穩(wěn)定石灰性鉛污染土壤中的鉛，在石灰性鉛污染土壤中同時(shí)添加鹽酸和磷酸二氫鉀，可起到顯著降低石灰性鉛污染土壤中鉛的有效性的效果，該方法養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，不能達(dá)到完全穩(wěn)定土壤中鉛的效果，穩(wěn)定前后，土壤浸出液中鉛含量還為處理前的20%左右。效果不明顯。不能滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中最高濃度限值0.25mg/L的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種處理周期短，效果好的鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法，其特征在于:包括如下步驟:在鉛污染的土壤中，添加磷酸鈉及磷酸混合溶液，攪拌均勻，然后養(yǎng)護(hù)。
[0007]作為上述方案的優(yōu)選:具體步驟為:稱(chēng)取鉛污染土壤，測(cè)定含鉛量，然后稱(chēng)取過(guò)量的磷酸鈉，將磷酸鈉溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 %?20 %的磷酸溶液中，攪拌均勻，每10g 土壤需要磷酸溶液5-15ml。
[0008]將上述磷酸鈉和磷酸溶液均勻噴灑在鉛污染土壤上，攪拌均勻，使得土壤的pH小于5 ;調(diào)節(jié)土壤含水量為18% -23%，保持該含水率，室溫下養(yǎng)護(hù)3天。
[0009]作為進(jìn)一步的優(yōu)選:所述磷酸鈉的量為鉛污染土壤質(zhì)量的5% -9%。
[0010]作為進(jìn)一步的優(yōu)選:對(duì)于鉛含量約為1000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)5-7%的磷酸鈉，每10g 土壤添加5?IlmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.0%?13%的磷酸溶液；
[0011]對(duì)于鉛含量約為3000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)6_8%的磷酸鈉，每10g 土壤添加7?13mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%?15%的磷酸溶液；
[0012]對(duì)于鉛含量約為6000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)7_9%的磷酸鈉，每10g 土壤添加8?14mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%?18%的磷酸溶液；
[0013]對(duì)于鉛含量約為9000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)9_11 %的磷酸鈉，每10g 土壤添加9?15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?20%的的磷酸溶液。
[0014]穩(wěn)定化處理后浸出液的制備及測(cè)試:穩(wěn)定化處理的含鉛污染土壤浸出液的制備嚴(yán)格按照《固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖液法》HJ/T 300-2007進(jìn)行。而其中浸出液的含鉛量采用原子石墨爐吸收法測(cè)試。
[0015]本發(fā)明中，酸性磷酸鹽溶液可穩(wěn)定化處理含鉛污染土壤中的有效態(tài)鉛。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:1、穩(wěn)定化處理后含鉛污染土壤中浸出液的含鉛量均低于《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中含鉛量濃度限值0.25mg/Lo
[0017]2、本發(fā)明穩(wěn)定化處理時(shí)間僅需3d，周期短。酸性磷酸鹽溶液穩(wěn)定化處理時(shí)間短的原因在于氫離子可以促進(jìn)弱酸形態(tài)鉛的溶解，此外，磷酸根離子能和鉛離子生成難溶于水的磷酸鉛沉淀物。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述:
[0019]實(shí)施例1
[0020]原土浸出液含鉛量:按照《固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖液法》HJ/T300-2007 方法，鉛含量為 1000mg/kg、3000mg/kg、6000mg/kg 和 9000mg/kg 的污染土壤浸出液的含鉛量分別為 51.8mg/L、81.9mg/L、161.6mg/L 和 278.9 mg/L。
[0021]實(shí)施例2
[0022]1000mg/kg 土壤穩(wěn)定化處理:稱(chēng)取10g鉛濃度約為1000mg/kg的土壤五份；分別將土壤質(zhì)量的2.0%、3.0%、3.5%,4.0%、5.0%、6.0%和7.0%的磷酸鹽溶于1mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %的磷酸液中；將上述制備的混合溶液均勻噴灑到土壤中，攪拌均勻，使得土壤的pH小于5，調(diào)節(jié)土壤含水量為18% -23%，保持該含水率，室溫養(yǎng)護(hù)3d后，測(cè)試土壤浸出液含鉛量分別為 1.762mg/L、0.8926mg/L、0.6614mg/L、0.4651mg/L、0.2187mg/L、0.1867mg/L和0.1534mg/Lo其中加入5.0-7.0%的磷酸鈉的實(shí)驗(yàn)?zāi)軡M足浸出液中鉛含量低于0.25mg/L的要求。
[0023]實(shí)施例3
[0024]3000mg/kg 土壤穩(wěn)定化處理:稱(chēng)取10g鉛濃度約為3000mg/kg的土壤五份；分別將土壤質(zhì)量的3.0%,4.0%,4.5%,5.0%、6.0%,7.0%和8.0%的磷酸鈉溶于1mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%的磷酸溶液中；將上述制備的混合溶液均勻噴灑到土壤中，攪拌均勻，使得土壤的pH小于5，攪拌均勻、調(diào)節(jié)土壤含水量為18% -23%，保持該含水率，室溫養(yǎng)護(hù)3d后，測(cè)試土壤浸出液含鉛量分別為 1.861mg/L、L 131mg/L、0.6272mg/L、0.4211mg/L、0.2294mg/L、0.1876mg/L和0.1438mg/L。其中加入6.0-8.0%的磷酸鈉的實(shí)驗(yàn)?zāi)軡M足浸出液中鉛含量低于0.25mg/L的要求。
[0025]實(shí)施例4
[0026]測(cè)定鉛含量為6000mg/kg 土壤穩(wěn)定化處理:稱(chēng)取10g鉛濃度約為6000mg/kg的土壤五份；分別將土壤質(zhì)量的4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%和9.0%的磷酸鈉溶于12mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的磷酸溶液中；將上述制備的混合溶液均勻噴灑到土壤中，攪拌均勻，使得土壤的pH小于5，攪拌均勻、調(diào)節(jié)土壤含水量為18% _23%，保持該含水率，室溫養(yǎng)護(hù) 3d 后，測(cè)試土壤浸出液含鉛量分別為 1.621mg/L、l.028mg/L、0.6915mg/L、0.2342mg/L、
0.1976mg/L和0.1639mg/L。其中加入7.0-9.0%的磷酸鈉的實(shí)驗(yàn)?zāi)軡M足浸出液中鉛含量低于0.25mg/L的要求。
[0027]實(shí)施例5
[0028]測(cè)定鉛含量為9000mg/kg 土壤穩(wěn)定化處理:稱(chēng)取10g鉛濃度約為9000mg/kg的土壤五份；分別將土壤質(zhì)量的5.0%、6.0%、7.0%、8.0%、9.0%、10.0%和11.0%的磷酸鈉溶于14mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的磷酸溶液中；將上述制備的混合溶液均勻噴灑到土壤中，攪拌均勻，使得土壤的PH小于5，攪拌均勻、調(diào)節(jié)土壤含水量為18% -23%，保持該含水率，室溫養(yǎng)護(hù)3d后測(cè)試土壤浸出液中含鉛量分別為1.396mg/L、l.013mg/L、0.5843mg/L、0.3553mg/L、0.2281mg/L、0.1862mg/L和0.1675mg/L。其中加入9.0-11.0%的磷酸鈉的實(shí)驗(yàn)?zāi)軡M足浸出液中鉛含量低于0.25mg/L的要求。
[0029]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。但不局限于上述實(shí)施例，如對(duì)于鉛含量約為1000mg/kg的鉛污染土壤，添加磷酸鈉可在土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)5-7%之間選擇，添加的磷酸溶液濃度可在8-13%之間選擇，每10g土壤添加的磷酸溶液的量在5?IlmL之間選擇。
[0030]對(duì)于鉛含量約為3000mg/kg的鉛污染土壤，添加磷酸鈉可在土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)6_8%之間選擇，添加的磷酸溶液濃度可在10-15%之間選擇，每10g 土壤添加磷酸的量在7?13mL之間選擇。
[0031]對(duì)于鉛含量約為6000mg/kg的鉛污染土壤，添加磷酸鈉可在土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)7_9%之間選擇，添加的磷酸溶液濃度可在13-18%之間選擇，每10g 土壤添加磷酸的量在8?14mL之間選擇。
[0032]對(duì)于鉛含量約為9000mg/kg的鉛污染土壤，添加磷酸鈉可在土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)9_11 %之間選擇，添加的磷酸溶液濃度可在15-20%之間選擇，每10g 土壤添加磷酸的量在9?15mL之間選擇。
[0033]按照本發(fā)明的方法，在以上范圍內(nèi)的調(diào)整都能達(dá)到養(yǎng)護(hù)后浸出液鉛含量低于
0.25mg/L的要求，在此我們不對(duì)其實(shí)施例做具體闡述。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法，其特征在于:包括如下步驟:在鉛污染的土壤中，添加磷酸鈉及磷酸混合溶液，攪拌均勻，然后養(yǎng)護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法，其特征在于:具體步驟為:稱(chēng)取鉛污染土壤，測(cè)定含鉛量，然后稱(chēng)取過(guò)量的磷酸鈉，將磷酸鈉溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%?20%的磷酸溶液中，攪拌均勻，每10g 土壤需要磷酸溶液5-15ml。 將上述磷酸鈉和磷酸溶液均勻噴灑在鉛污染土壤上，攪拌均勻，使得土壤的pH小于5 ;調(diào)節(jié)土壤含水量為18% -23%，保持該含水率，室溫下養(yǎng)護(hù)3天。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法，其特征在于:所述磷酸鈉的量為鉛污染土壤質(zhì)量的5% -11%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鉛污染土壤酸性磷酸鹽穩(wěn)定化修復(fù)的方法，其特征在于:對(duì)于鉛含量約為1000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)5-7%的磷酸鈉，每10g土壤添加5?IlmL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.0%?13%的磷酸溶液； 對(duì)于鉛含量約為3000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)6-8%的磷酸鈉，每10g土壤添加7?13mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%?15%的磷酸溶液； 對(duì)于鉛含量約為6000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)7-9%的磷酸鈉，每10g土壤添加8?14mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%?18%的磷酸溶液； 對(duì)于鉛含量約為9000mg/kg的鉛污染土壤，加入土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)9-11 %的磷酸鈉，每10g 土壤添加9?15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?20%的的磷酸溶液。
【文檔編號(hào)】B09C1/08GK104475443SQ201410672066
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】高煥方, 譚懷琴, 黃國(guó)文 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)