一种适用于砷污染土壤的修复药剂及使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保领域，特别涉及适用于砒霜生产企业砷污染土壤的修复方法。
【背景技术】
[0002] 砷广泛存在于自然界，是一种致癌有毒物质，会造成人体慢性砷中毒、皮肤损坏、 肝脾肿大甚至引起恶性肿瘤。硫化砷渣主要来源于冶炼废渣、处理含砷废水和废酸的沉渣 等，其是造成环境砷污染的重要污染源。2004年12月15日，世界卫生组织公布，全球至少 5000多万人正面临着地方性砷中毒的危害，其中多数为亚洲国家，我国是受砷危害最严重 的国家之一。
[0003] 国内外常用的砷污染土壤修复技术很多，客土法等工程措施效果稳定且彻底，但 工程量大、费用高；电动修复不扰动土壤、效益好，但对土壤类型要求高；化学淋洗操作简 单、见效快，但易破坏土壤理化性质；生物修复成本低、无二次污染，但修复周期长；而稳定 /固定化技术以成本低、见效快及适用于大面积污染土壤而备受关注和青睐。稳定/固定化 技术通过添加药剂使砷生成难溶、低毒、稳定的砷酸盐或亚砷酸盐，改变重金属赋存形态， 减小重金属迀移性，从而降低土壤重金属的生物有效性。
[0004] 中国专利（公开号CN1806952)公开了一种砷污染土壤的治理方法，该方法包括以 下步骤：（1)向砷污染土壤添加生物有机肥；（2)添加甲硫胺基和谷氨酸作为甲基供体；（3) 调节土壤含水率；（4)调节pH值为5. 3-8 ; (5)创造厌氧环境。该方法利用土壤微生物的挥 发作用去除土壤中的砷，成本低，无二次污染，但该方法很难实现高效快速的砷治理效果。
[0005] 中国专利（申请发布号CN101695711A)公开了一种土壤砷的化学固定材料及用 途。该化学固定材料由纳米二氧化钛、铁粉、锯末组成，对土壤砷的吸附能力较强。但是，纳 米二氧化钛不易制得、性质不稳定、成本高，不适宜大面积使用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种以废治废，安全、有效的处理砷污 染土壤的修复药剂及使用方法。
[0007] 因此，第一方面，本发明提供了一种适用于砷污染土壤的修复药剂，所述修复药剂 包含以下各成分：
[0008] pH值调节剂、氧化剂、矿化剂以及络合剂。
[0009] 在第一方面的修复药剂中，所述PH值调节剂为电石渣及有机碱，两者的质量比为 3:1。
[0010] 在第一方面的修复药剂中，所述有机碱为三乙胺、二乙胺、吡啶、喹啉、吗啉，乙醇 钠、乙醇钾的一种或多种。
[0011] 在第一方面的修复药剂中，所述氧化剂为次氯酸钠、双氧水、过硫酸钠、高锰酸钾 中的一种或多种。
[0012] 在第一方面的修复药剂中，所述的矿化剂为氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、 三氧化二铁、四氧化三铁、硫化亚铁中的一种或多种。
[0013] 在第一方面的修复药剂中，所述络合剂为蘑菇种植废料。
[0014] 在第一方面的修复药剂中，各个成分的质量百分比含量为：
[0015] pH值调节剂 10-40%; 氧化剂 5-30%; 矿化剂 15-40%; 络合剂 5-25%。
[0016] 在一个实施方案中，各成分的细度为10-100目。
[0017] 第二方面，本发明提供了一种适用于砷污染土壤的修复药剂的使用方法，包括以 下步骤：
[0018] (1)检测待处理污染土壤中砷的含量；
[0019] (2)根据检测结果，在砷污染土壤投加 pH值调节剂，搅拌均勾，静置l-6h，得到pH 值为8-10的土壤；
[0020] (3)向调节pH值后的污染土壤加入上述质量百分比的氧化剂，搅拌均勾，静置 l_6h ;
[0021] (4)向氧化处理后的污染土壤加入上述质量百分比的矿化剂，搅拌均匀；
[0022] (5)加入上述质量百分比的络合剂，搅拌均勾，调节土壤含水率20-50%，自然培 养3-7天；
[0023] (6)采样检测混合土壤中砷的浸出毒性；如果检测不符合环保要求，增加养护时 间，直到检测结果符合环保要求。
[0024] 采用上述方案的有益之处在于：电石渣是电石水解获取乙炔气后产生的废渣，颗 粒十分细微，渣液pH值为12以上，主要成分是CaO,其次是A1 203、SiO2及一定量的Fe 203和 MgO等，由于Al203、Fe203、Mg0等对砷具有较强的吸附能力，在电石渣中混合有机碱（如三乙 胺、二乙胺、吡啶、喹啉、吗啉，乙醇钠、乙醇钾等），有机碱和电石渣共同组成调控剂，起到调 节土壤pH、吸附土壤砷的双重功效，其中有机碱主要调节土壤pH值为碱性，电石渣可以对 砷起吸附固定作用，控制砷的移动性。
[0025] 使用的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、过硫酸钠、高锰酸钾中的一种或多种，五价砷 的毒性远比三价砷低，且移动性也较差，添加氧化剂将土壤中的砷从三价砷氧化成五价砷， 降低砷的毒性和迀移性，而在碱性调节下，低价态的砷更容易被氧化成高价态的砷。
[0026] 使用的矿化剂为氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、三氧化二铁、四氧化三铁、 硫化亚铁中的一种或多种，添加矿化剂，利用铁使砷生成难溶性矿化物，降低土壤中砷的浸 出毒性。
[0027] 添加络合剂蘑菇种植废料，利用有机质的络合、螯合作用，形成二合As-DOM络合 物或三合As-Fe-DOM络合物，进一步稳定土壤中的砷，同时可以增加土壤肥力，适当缓冲土 壤PH值，利于土壤生态性能的恢复。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步描述，以令本领域技术人员参照说明书文字能 够据以实施。
[0029] 修复药剂的实施例1
[0030] 将原料电石渣、有机碱、次氯酸钠、氯化亚铁、蘑菇种植废料磨制成粒度为10-100 目的物料，按质量百分比称重：电石渣30 %、有机碱10 %、次氯酸钠20 %、氯化亚铁25 %、蘑 菇种植废料15%，即得到所述的修复药剂。
[0031] 修复药剂的实施例2
[0032] 将原料电石渣、有机碱、次氯酸钠、氯化亚铁、蘑菇种植废料磨制成粒度为10-100 目的物料，按质量百分比称重：电石渣20 %、有机碱6 %、次氯酸钠29 %、氯化亚铁4