汞污染土壤修復用鈍化劑及汞污染土壤修復方法和應用技術

本發明專利技術提供一種汞污染土壤修復用鈍化劑，包括分開儲存的含硫試劑和含鐵試劑，含硫試劑和含鐵試劑質量比為1:5～5:1；含硫試劑為硫磺、硫化物、硫氫化物、多硫化物和硫代硫酸鹽中的一種或幾種，含鐵試劑為零價鐵、硫酸亞鐵及其水合物、硫酸亞鐵銨及其水合物、硫酸鐵、氯化亞鐵及其水合物、氯化鐵及其水合物、聚合氯化鐵、聚合硫酸亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵中的一種或幾種。該汞污染土壤修復用鈍化劑中含硫試劑和含鐵試劑分開儲存避免了先混合發生反應造成對土壤中汞的有效成分失效，且原料來源廣、成本低；另外該修復方法簡單易行，對土質類型不敏感，可針對多種形態汞，修復效果明顯，無二次污染，還可用于修復鎘、鉛、鋅、銅或鎳重金屬污染土壤。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于重金屬污染土壤修復治理
，具體涉及一種汞污染土壤修復用鈍化劑及汞污染土壤修復方法和應用。
技術介紹
汞（Hg）是一種對人體有害無益的重金屬。Hg進入土壤的途徑多種多樣，如大氣沉降、工業廢水和生活污水的排放、工業固廢和城市垃圾以及農藥化肥的施用等。Hg在土壤中會隨時間的延長遷移擴散，并進行化學形態的相互轉化，特別是甲基汞的存在，可對生態環境、食品安全和人類健康構成嚴重威脅。毒理學試驗證明，攝入過量的Hg可引發汞中毒，造成中樞神經系統的嚴重損傷，并危害呼吸、消化和泌尿等系統的正常生理功能，因此，對汞污染土壤進行修復顯得十分迫切和必要。鈍化穩定化修復技術是通過向土壤中添加修復劑來改變重金屬在土壤中的存在形態，降低重金屬的可遷移性及生物有效性的一類行之有效的土壤修復技術。該類技術的關鍵是尋找和制備廉價、高效的修復材料。雖然已有一些文獻和專利發表/公開了針對汞污染的修復材料，如膨潤土、石灰、磷灰石等。但由于Hg元素的表生地球化學行為遠比其他重金屬元素要復雜，現有修復材料的修復效果仍不理想。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種汞污染土壤修復用鈍化劑，對不同污染程度的汞污染土壤進行鈍化穩定化，降低土壤中的有效態汞含量。本專利技術的技術方案是提供了一種汞污染土壤修復用鈍化劑，包括分開儲存的含硫試劑和含鐵試劑，所述含硫試劑和含鐵試劑的質量比為1:5～5:1。進一步地，上述含硫試劑為硫磺、硫化物、硫氫化物、多硫化物和硫代硫酸鹽中的一種或幾種。進一步地，上述含鐵試劑為零價鐵、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵水合物、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵銨水合物、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化亞鐵水合物、氯化鐵、氯化鐵水合物、聚合氯化鐵、聚合硫酸亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵中的一種或幾種。進一步地，上述硫化物為硫化鉀、硫化鈉、硫化鈣、硫化銨；硫氫化物為硫氫化鉀、硫氫化鈉、硫氫化鈣；多硫化物為多硫化鈉、多硫化鉀、多硫化鈣；硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉、硫代硫酸鈣。另外，本專利技術還提供了一種汞污染土壤修復方法，包括如下步驟：1)向汞污染土壤中加入上述汞污染土壤修復用鈍化劑，混合均勻，所述含鐵試劑與汞污染土壤的干基質量比為1:1000～1:20，含硫試劑與汞污染土壤的干基質量比為1:1000～1:20。2)調節經步驟1)處理后土壤的pH值，使其pH值大于7。3)對經步驟2)處理后的土壤進行土壤養護，使土壤含水率為30%以上。進一步地，上述步驟1)中含鐵試劑先與汞污染土壤混合后再加含硫試劑，或含硫試劑先與汞污染土壤混合后再加入含鐵試劑，或含硫試劑和含鐵試劑現混后立即加入汞污染土壤中。進一步地，上述步驟1)中含鐵試劑以固體粉末或水溶液形式加入，含硫試劑以固體粉末或水溶液形式加入。進一步地，上述步驟2)中采用純氧化鈣或生石灰調節土壤的pH值。進一步地，上述步驟3)中向土壤中噴灑自來水進行土壤養護，養護時間至少3天。本專利技術提供的這種汞污染土壤修復用鈍化劑還可協同用于修復鎘、鉛、鋅、銅或鎳重金屬污染土壤。與現有技術相比，本專利技術的有益效果：(1)本專利技術提供的這種汞污染土壤修復用鈍化劑中含硫試劑和含鐵試劑與土壤中的Hg發生化學反應形成穩定的化學結構，從而穩定化土壤中的Hg；另外，含鐵試劑還可直接與含硫試劑反應，生成穩定的沉淀物用于吸附土壤中的Hg，含硫試劑和含鐵試劑相互配合協同作用，有效降低土壤中汞的含量；而且含硫試劑和含鐵試劑分開儲存，有效避免其混合后會相互發生反應而造成對土壤中汞的有效成分失效。(2)本專利技術提供的這種汞污染土壤修復用鈍化劑中含硫試劑和含鐵試劑來源廣泛，成本低廉；同時這種汞污染土壤修復方法簡單易行，對土質類型不敏感，可以針對多種形態的汞，可用于絕大部分汞污染土壤，可適用范圍廣。(3)本專利技術提供的這種汞污染土壤修復方法對汞污染場地修復效果明顯，無二次污染，同時還可協同固化穩定化土壤中的鎘、鉛、鋅、銅、鎳等其他重金屬。具體實施方式下面對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1：本實施例提供了一種汞污染土壤修復用鈍化劑，包括分開儲存的含硫試劑和含鐵試劑，所述含硫試劑和含鐵試劑的質量比為1:5～5:1；所述含硫試劑為硫磺、硫化物、硫氫化物、多硫化物和硫代硫酸鹽中的一種或幾種，所述含鐵試劑為零價鐵、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵水合物、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵銨水合物、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化亞鐵水合物、氯化鐵、氯化鐵水合物、聚合氯化鐵、聚合硫酸亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵中的一種或幾種。其中，所述硫化物為硫化鉀、硫化鈉、硫化鈣、硫化銨；硫氫化物為硫氫化鉀、硫氫化鈉、硫氫化鈣；多硫化物為多硫化鈉、多硫化鉀、多硫化鈣；硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉、硫代硫酸鈣；所述硫酸亞鐵水合物為一水合硫酸亞鐵、七水合硫酸亞鐵；氯化鐵水合物為六水合氯化鐵。該汞污染土壤修復用鈍化劑中含硫試劑和含鐵試劑可以與土壤中的Hg發生化學反應形成穩定的化學結構，從而穩定化土壤中的Hg，而且本專利技術中采用的含硫試劑為無機硫，來源廣泛，成本低廉，同時含硫試劑還可協同固化穩定化鎘、鉛、鋅、銅、鎳等其他重金屬；另外，含鐵試劑還可用于消耗掉多余的含硫試劑，避免過量的含硫試劑使穩定化的Hg重新溶出，含硫試劑和含鐵試劑相互配合，從而有效降低土壤中汞的含量。采用上述鈍化劑用于修復汞污染土壤的方法，具體包括如下步驟：1)向汞污染土壤中加入上述含硫試劑和含鐵試劑，混合均勻，所述含鐵試劑與汞污染土壤的干基質量比為1:1000～1:20，含硫試劑與汞污染土壤的干基質量比為1:1000～1:20。本實施例中的含鐵試劑和含硫試劑與汞污染土壤的質量比合適，含鐵試劑或含硫試劑添加量過少，達不到穩定化的效果，而試劑的添加量過多，雖然可以達到穩定化效果，但其成本會顯著提高，經濟上不合算。優選的，將含鐵試劑和含硫試劑兩者分開先后加入汞污染土壤中，即含鐵試劑先與汞污染土壤混合后再加含硫試劑，或者含硫試劑先與汞污染土壤混合后再加入含鐵試劑；若將含鐵試劑和含硫試劑先混合后再加入到汞污染土壤中，由于含鐵試劑和含硫試劑長時間混合后會相互發生反應，而造成對土壤中汞的有效成分失效，影響土壤修復效果。另外，含鐵試劑和含硫試劑均可以固體粉末或水溶液形式加入，當以水溶液形式加入時，其濃度只需保證溶質質量和汞污染土壤質量的比例在上述的質量比范圍內即可。2)調節經步驟1)處理后土壤的pH值，使其pH值大于7。由于加入的含鐵試劑大部分為酸性物質，可能會導致修復后的土壤呈酸性，因此，為了達到土壤的酸堿平衡，可以在土壤中加入純氧化鈣或生石灰調節土壤的pH值，保證土壤的pH值大于7；另外，此處添加的用于調節pH值的試劑也可以在含鐵試劑和含硫試劑之前添加，只要保證土壤pH大于7即可。當然，若經步驟1)修復后的土壤的pH值大于7，則此步驟中無需添加試劑。3)對經步驟2)處理后的土壤噴灑自來水并攪拌均勻進行土壤養護，使土壤含水率保持在30%以上。實施例2：本實施例具體對湖北某工業搬遷遺留的重金屬污染場地進行土壤修復，經檢測該場地土壤中平均汞含量達300mg/kg，銅含量達2800mg/kg，鋅含量達46本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汞污染土壤修復用鈍化劑，其特征在于：包括分開儲存的含硫試劑和含鐵試劑，所述含硫試劑和含鐵試劑的質量比為1:5～5:1。

【技術特征摘要】
1.一種汞污染土壤修復用鈍化劑，其特征在于：包括分開儲存的含硫試劑和含鐵試劑，所述含硫試劑和含鐵試劑的質量比為1:5～5:1。2.如權利要求1所述的汞污染土壤修復用鈍化劑，其特征在于：所述含硫試劑為硫磺、硫化物、硫氫化物、多硫化物和硫代硫酸鹽中的一種或幾種。3.如權利要求1所述的汞污染土壤修復用鈍化劑，其特征在于：所述含鐵試劑為零價鐵、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵水合物、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵銨水合物、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化亞鐵水合物、氯化鐵、氯化鐵水合物、聚合氯化鐵、聚合硫酸亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵中的一種或幾種。4.如權利要求2所述的汞污染土壤修復用鈍化劑，其特征在于：所述硫化物為硫化鉀、硫化鈉、硫化鈣、硫化銨；硫氫化物為硫氫化鉀、硫氫化鈉、硫氫化鈣；多硫化物為多硫化鈉、多硫化鉀、多硫化鈣；硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉、硫代硫酸鈣。5.一種汞污染土壤修復方法，其特征在于：包括如下步驟：1)向汞污染土壤中加入上述汞污染土壤修復用鈍化劑，混合均勻，所述含鐵試劑與汞污染土壤的干基質量比為1:1000～1:20...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文坦，康健，邵雁，李社鋒，郭華軍，陶玲，朱文淵，張謙，
申請(專利權)人：武漢都市環保工程技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42