技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于處理六價鉻污染土壤的多級還原穩(wěn)定化藥劑以及它的使用方法。
背景技術(shù)：
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鉻(cr)廣泛存在于自然界，是自然界中一種常見的重金屬污染物，也是美國超級基金優(yōu)先控制的有毒物質(zhì)之一。由于鉻渣無序堆存造成的土壤污染是鉻渣堆存量的數(shù)十倍。此外，皮革鞣制廠、電鍍廠均會產(chǎn)生鉻污染。
鉻在土壤和地下水環(huán)境中以六價鉻cr(vi)和三價鉻cr(iii)的形式存在，其中三價鉻是人體及動物對葡萄糖和油脂進行新陳代謝所需要的微量元素，但過量攝入會對人體造成危害；而六價鉻具有較三價鉻更高的溶解度和遷移性，其毒性比三價鉻大100倍，具有強致癌效應(yīng)。土壤中的六價鉻和三價鉻可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，因此六價鉻污染土壤的修復(fù)不僅應(yīng)注重還原六價鉻為低毒的三價鉻，還需注重減小土壤中三價鉻的活性。
現(xiàn)階段使用的六價鉻污染土壤治理技術(shù)包括淋洗法、原位化學(xué)還原法、微生物修復(fù)法、固化/穩(wěn)定化法等。淋洗法耗水量大，不宜用于干旱地區(qū)；化學(xué)還原法將六價鉻還原為三價鉻后，需長期控制三價鉻的活性；微生物修復(fù)法對場地的溫度、ph等環(huán)境條件的要求較為苛刻；固化/穩(wěn)定化法未從根本上改變六價鉻的形態(tài)。針對現(xiàn)有修復(fù)手段的缺陷，急需尋求一種能夠較徹底的還原污染土壤中的六價鉻，同時可降低活性三價鉻的含量，價格低廉，適用范圍廣的處理技術(shù)，成為土壤修復(fù)從業(yè)者的關(guān)注焦點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種成本低、還原效果好、穩(wěn)定性好的多級還原穩(wěn)定化藥劑以及它的使用方法，能最大限度的還原六價鉻、降低活性三價鉻的含量、降低修復(fù)費用、提高修復(fù)效率。
本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
本發(fā)明六價鉻污染土壤的多級還原穩(wěn)定化藥劑，主要由酸性ph調(diào)節(jié)劑、預(yù)還原劑、增強還原劑、穩(wěn)定劑、堿性ph調(diào)節(jié)劑組成；其中預(yù)還原劑、增強還原劑、穩(wěn)定劑的用量分別為處理土壤質(zhì)量的5—20％、1—5％、0.8—1％；酸性ph調(diào)節(jié)劑用于預(yù)調(diào)節(jié)土壤ph至2—4，堿性ph調(diào)節(jié)劑用于調(diào)節(jié)處理后土壤ph值至6—9。
所述預(yù)還原劑為亞鐵鹽、亞硫酸氫鹽中的一種或兩種組合；增強還原劑為硫化物、多硫化物中的一種或幾種的組合；穩(wěn)定劑為黏土礦物的一種或幾種組合；酸性ph調(diào)節(jié)劑為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸；堿性ph調(diào)節(jié)劑為工業(yè)廢堿。
本發(fā)明所述亞硫酸鹽優(yōu)選七水合硫酸亞鐵，亞硫酸氫鹽優(yōu)選亞硫酸氫鈉；多硫化物優(yōu)選多硫化鈣、硫化物優(yōu)選硫化鈉；穩(wěn)定劑優(yōu)選配方是由膨潤土和凹凸棒土按質(zhì)量比為1～2：0.5～1混合制成；酸性ph調(diào)節(jié)劑優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)50％的硫酸；堿性ph調(diào)節(jié)劑優(yōu)選氫氧化鈣或氫氧化鈉。
本發(fā)明六價鉻污染土壤的多級還原穩(wěn)定化藥劑的使用方法，按以下操作步驟進行：
(1)加入酸性ph調(diào)節(jié)劑將土壤ph調(diào)節(jié)至2～4；
(2)向六價鉻污染土壤中加入預(yù)還原劑，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；
(3)向步驟(2)的土壤中加入增強還原劑，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；
(4)向步驟(3)的土壤中加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻，養(yǎng)護3～7天；
(5)向步驟(4)的土壤中加入堿性ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)土壤ph為6～9。
本發(fā)明具有如下有益效果：
1)本發(fā)明多級還原穩(wěn)定化藥劑用于處理六價鉻污染土壤，能使其中的高毒的六價鉻轉(zhuǎn)為低毒的三價鉻。
2)本發(fā)明利用成本低廉的預(yù)還原劑將六價鉻的含量大幅度降低，利用增強還原劑進一步降低六價鉻含量，提升修復(fù)效果。
3)本發(fā)明利用穩(wěn)定劑將還原出的三價鉻穩(wěn)定于土壤顆粒中，降低其遷移性，從而達到長效穩(wěn)定的目的。
4)本發(fā)明方法通過連續(xù)給藥，實現(xiàn)六價鉻污染土壤的多級還原穩(wěn)定化效果。
具體實施方式：
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
下述實例中，處理的六價鉻污染土壤樣品取自西北某鉻鹽場，對其中六價鉻的總量提取采用usepamethod3060a堿消解法，測定采用二苯碳酰二肼分光光度法；浸出毒性提取采用《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299-2007)，測定采用二苯碳酰二肼分光光度法。其結(jié)果分別為六價鉻總量1913.17mg/kg，浸出濃度為112.25mg/l，土壤ph為7.87。
實施例1：
供試土壤過10目篩，向土壤中加入酸性ph調(diào)節(jié)劑即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的硫酸，使土壤ph降低至2，加入土壤質(zhì)量10％的預(yù)還原劑七水合硫酸亞鐵，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；再加入土壤質(zhì)量5％的增強還原劑多硫化鈣，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；再加入土壤質(zhì)量0.8％的穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑由質(zhì)量比為1:0.5的膨潤土和凹凸棒混合制成，攪拌均勻，養(yǎng)護7天；再加入堿性ph調(diào)節(jié)劑氫氧化鈉水溶液，調(diào)節(jié)土壤ph為6。
經(jīng)上述方法處理后，檢測土壤中六價鉻的總量及浸出濃度，結(jié)果分別為362.77mg/kg和7.14mg/l，還原穩(wěn)定化效率分別為81.04％和93.64％。
實施例2
供試土壤過10目篩，向土壤中加入酸性ph調(diào)節(jié)劑即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的硫酸，使土壤ph降低至3，加入土壤質(zhì)量20％的預(yù)還原劑七水合硫酸亞鐵，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；再加入土壤質(zhì)量5％的增強還原劑硫化鈉，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；再加入土壤質(zhì)量1％的穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑由質(zhì)量比為2:1的膨潤土和凹凸棒混合制成，攪拌均勻，養(yǎng)護7天；再加入堿性ph調(diào)節(jié)劑氫氧化鈣水溶液，調(diào)節(jié)土壤ph為8。
經(jīng)上述方法處理后，檢測土壤中六價鉻的總量及浸出濃度，結(jié)果分別為320.67mg/kg和5.96mg/l，還原穩(wěn)定化效率分別為83.24％和94.69％。
實施例3：
供試土壤過10目篩，向土壤中加入酸性ph調(diào)節(jié)劑即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的硫酸，使土壤ph降低至4，加入土壤質(zhì)量5％的預(yù)還原劑亞硫酸氫鈉，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；再加入土壤質(zhì)量1％的增強還原劑多硫化鈣，攪拌均勻，加入適量水，保持土壤含水率在25％～30％，養(yǎng)護1天；再加入土壤質(zhì)量0.8％的穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑由質(zhì)量比為1:0.5的膨潤土和凹凸棒混合制成，攪拌均勻，養(yǎng)護7天；再加入堿性ph調(diào)節(jié)劑氫氧化鈉水溶液，調(diào)節(jié)土壤ph為9。
經(jīng)上述方法處理后，檢測土壤中六價鉻的總量及浸出濃度，結(jié)果分別為436.14mg/kg和12.85mg/l，還原穩(wěn)定化效率分別為77.20％和88.55％。