一種含鉛污染土壤的表層原位修復方法、鈍化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及土壤原位鈍化劑，具體涉及一種含鉛污染土壤的表層原位修復方法、 鈍化劑及其制備方法，屬環境工程技術領域。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著現代工業和城市的迅速發展，重金屬在化工、造紙、電鍍、紡織、印染、 化纖、農業等行業的廣泛應用，導致土壤鉛污染嚴重。土壤鉛污染具有隱蔽性、長期性和不 可逆性的特點。據統計我國約有1.3X10 4hm2,耕地受到鉛等重金屬污染，致使糧食減產達 1000X 104t。2009年以來我國多地發現鉛污染事件20多起，如2009年陜西省鳳翔縣東嶺 集團冶煉公司排放含鉛廢物導致兩個村莊615名兒童血鉛超標，其中166人屬于中度、重度 鉛中毒。2010年2月，湖南嘉禾縣煉鉛企業騰達公司排放含鉛廢物引發250名兒童血鉛超 標。
[0003] 土壤中鉛主要是來源于人類活動，金屬礦床開發城市化建設固體廢棄物堆積，以 及為提高農業生產，施用化肥農藥污泥和污水灌溉過程中，都可以使鉛在土壤中大量積累， 如瑞典中部Falun市區的鉛污染，主要來自于市區的銅礦工業廠硫酸廠油漆廠采礦和化學 工業產生的大量廢物，其中細微顆粒的鉛通過風的作用，從工業廢物堆擴散至周圍地區。李 波等以江蘇省的寧連高速公路兩側土壤和農產品為研宄對象，認為交通鉛污染是影響公路 兩側土壤及農產品質量安全的主要因素。
[0004] 鉛通過食物鏈或人類呼吸進入人體，對神經系統骨髓造血系統消化系統心血管 系統生殖系統免疫系統及腎臟等造成危害，另外無機鉛或有機鉛均有致畸致癌和致突變性 作用鉛作為中樞神經系統毒物，對兒童的身體和智能危害更為嚴重，鉛過量積累會導致染 色體損傷腎臟疾病智力低下等，當血液中鉛含量達0. 6~0. 8mg/kg時，就會出現鉛中毒癥 狀，發生動脈內膜炎血管痙攣動脈硬化神經機能障礙絞痛精神呆滯等。鉛急性中毒表現為 流涎出汗惡心嘔吐陣發性腹部絞痛便秘或腹瀉頭痛血壓增高，嚴重者抽搐昏迷癱瘓循環衰 竭而沉積在內臟器官及骨髓中的鉛化合物由體內排除的速度極慢，逐漸形成慢性中毒，最 初感到疲倦食欲不振體質變差等，并逐漸出現頭痛視力模糊意識不清肌肉痙攣和記憶力喪 失。
[0005] 對于鉛嚴重污染，需要采取必要的措施，將其危害降到最低。
[0006] 目前含鉛污染土壤的治理方法主要有固化穩定化法、淋洗法、電化學、植物修復及 微生物修復法等。淋濾法是使用淋洗劑清洗受污染的土壤，使土壤中的污染物隨淋洗劑流 出，從而達到修復污染土壤的目的它是修復污染土壤的一種新方法。這種方法主要適用于 滲透性較好的土壤，但是其成本過高，且容易產生二次污染。電化學法是在受污染的土壤中 加入陰陽2個電極，利用鉛離子的帶電性，將土壤中的鉛離子去除，并且能達到回收的目的 此方法是由美國路易斯州立大學研宄發現的。該方法目前在實際應用中非常少，還處于理 論研宄階段。植物修復法是利用植物及其根系圈微生物體系的吸收、揮發、轉化和降解的作 用機制，來清除環境中污染物質的技術。植物修復法是一項新興的污染治理技術，但其具有 修復周期太長、土壤環境不一定適宜于修復植物的生長等缺點。微生物修復法是利用土壤 中的某些微生物，或者土壤中生活的小動物對重金屬鉛具有吸收沉淀氧化和還原等作用， 從而降低土壤鉛的毒性。該方法的使用由于微生物的生長對環境要求嚴格而導致其在實際 中的推廣受限。固化穩定化技術是通過向受污染的土壤中投加藥劑，藥劑與鉛發生反應而 將其固定的方法。固化穩定化技術由于其具有治理周期短、操作簡單、原料易得、成本低等 特點而在污染治理實際工程中廣泛使用。固化方法中使用較多藥劑主要是水泥、石灰等，但 是水泥的固化效果不佳，一般在使用過程中需要較高的投加量，造成增容比過高。
【發明內容】
[0007] 為解決現有技術的不足，本發明提供了一種含鉛污染土壤的表層原位修復方法、 鈍化劑及其制備方法。
[0008] 一種含鉛污染土壤鈍化劑，包括以下重量百分含量的各個組份：礦渣50~80%、 水泥熟料10~16%、稻殼灰10~34%。
[0009] 優選的，所述含鉛污染土壤鈍化劑為比表面積大于等于SOOmVkg的顆粒或粉末。
[0010] 優選的，所述礦渣為水淬粒化高爐礦渣。
[0011] 以上，礦渣應為具有活性的水淬粒化高爐礦渣，水泥熟料應為達到水泥熟料國家 標準的產品，稻殼灰應為生物質能熱電廠直接燃燒以稻殼為主的農業廢棄物所得的飛灰。 各個原來可以從工業廢棄物中獲得，也可以通過市售的方法購買得到。
[0012] 本發明還提供了一種含鉛污染土壤鈍化劑的制備方法，包括如下步驟：
[0013] 1)以重量百分含量計，將50~80 %的礦渣、10~16 %的水泥熟料及10~34%的 稻殼灰均勾混合；
[0014] 2)將均勻混合后的原料進行球磨，控制粉磨后的比表面積大于等于800m2/kg，得 到鈍化劑。
[0015] 本發明還提供了一種含鉛污染土壤的表層原位修復方法，包括如下步驟：
[0016] 1)配制含鉛污染土壤鈍化劑，以重量百分含量計，將50~80%的礦渣、10~16% 的水泥熟料及10~34%的稻殼灰均勻混合，再將均勻混合后的原料進行球磨，控制粉磨后 的比表面積大于等于800m 2/kg，得到含鉛污染土壤鈍化劑。
[0017] 2)將所述含鉛污染土壤鈍化劑與待修復的污染土壤的表層拌合，調整混合后土壤 的含水率達到最優含水率，利用強制攪拌設備使鈍化劑與土壤均勻混合，并進行機械壓實， 使壓實系數（實測干密度/最大干密度）大于等于〇. 9。
[0018] 最優含水率：對同一種土料，在標準擊實條件下，能夠達到的干密度的最大值稱為 最大干密度。此時相應的含水率稱為最優含水率0。壓實度越大，土顆粒間咬合的越好，使 得土的摩擦角明顯增大。同時壓實的土，其內部空隙變小，接觸更加緊密，內聚力也應有所 增加。
[0019] 3)表層利用草袋、土工膜等材料適當覆蓋養護，保濕、保溫相互兼顧，養護期間避 免重物或設備二次碾壓，養護齡期為14~28天。14天對應固化早期，28天對應中長期。
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