近年來(lái),由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染和人類活動(dòng)強(qiáng)度的不斷增加,大量化肥、農(nóng)藥的施用,石化產(chǎn)品的泄漏及故障性排放,有毒、有害固體廢物填埋引起的有毒物質(zhì)泄漏,均造成土壤污染面積擴(kuò)大,污染程度加深。而土壤和地下水存在著緊密的聯(lián)系,污染土壤容易造成下覆地下水也產(chǎn)生污染,需要對(duì)污染的土壤和地下水進(jìn)行處理,但是,目前土壤和地下水污染修復(fù)基本上都是分別單獨(dú)進(jìn)行修復(fù),若將污染土壤和地下水集成在一個(gè)工藝中進(jìn)行處理,可簡(jiǎn)化處理工藝,節(jié)約處理費(fèi)用,節(jié)省土地資源。因此,將土壤與地下水一體化修復(fù)越來(lái)越引起人們的關(guān)注。目前,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于土壤地下水一體化修復(fù)技術(shù)的專利。
針對(duì)土壤和地下水重金屬污染問(wèn)題提供一種重金屬污染土壤與地下水一體化修復(fù)方法。具體為將土壤化學(xué)穩(wěn)定法與地下水抽出處理法相結(jié)合,在污染土壤中加入重金屬穩(wěn)定化劑,將污染地下水通過(guò)泵抽出,淋溶到加入重金屬穩(wěn)定化劑的污染土壤中,使穩(wěn)定化劑與污染土壤和地下水中的重金屬發(fā)生沉淀、吸附等作用,從而改變重金屬的形態(tài),使重金屬得以穩(wěn)定,而污染地下水經(jīng)過(guò)添加穩(wěn)定化劑的土壤吸附、沉淀等處理,自由下滲,重新補(bǔ)給地下水。
1、土壤地下水修復(fù)技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 :
本發(fā)明涉及一種重金屬污染土壤與地下水一體化修復(fù)方法,包括如下步驟 :
A、將重金屬穩(wěn)定化劑施入污染土壤中 ;
B、將污染地下水抽出,噴灑或澆灌在所述施入重金屬穩(wěn)定化劑的污染土壤中 ;所述污染地下水中的重金屬被土壤截留并與土壤中原有的重金屬一起與重金屬穩(wěn)定化劑發(fā)生作用,使重金屬得以穩(wěn)定 ;
C、所述重金屬被截留并穩(wěn)定后的地下水回滲入地下,完成所述重金屬土壤與地下水一體化修復(fù)。
優(yōu)選地,步驟 A 中,所述重金屬穩(wěn)定化劑的選擇具體為 :對(duì)污染場(chǎng)地內(nèi)的污染土壤和污染地下水調(diào)查、采樣、分析監(jiān)測(cè),確定污染土壤和污染地下水中重金屬污染物的種類、污染分布、污染程度以及污染地下水的體積 ;根據(jù)所述重金屬污染物的種類、污染分布、污染程度以及污染土壤的性質(zhì)確定重金屬穩(wěn)定化劑材料的選用。
優(yōu)選地,步驟 A 中,所述重金屬穩(wěn)定化劑用量的確定具體為 :根據(jù)污染土壤和污染地下水中重金屬的濃度和污染地下水的體積確定重金屬穩(wěn)定化劑的添加量。
優(yōu)選地,步驟 A 中,所述重金屬穩(wěn)定化劑為含磷材料。
優(yōu)選地,所述含磷材料包括磷灰石、重過(guò)磷酸鈣。
優(yōu)選地,所述含磷材料為含 P 比為 1 ∶ 1 的磷灰石和重過(guò)磷酸鈣的混合物。
優(yōu)選地,所述重金屬穩(wěn)定化劑中 P 元素與重金屬的摩爾比為 (2 ~ 4) ∶ 1。
優(yōu)選地,步驟 B 中,所述將污染地下水抽出具體為 :在所述污染土壤所在的場(chǎng)地內(nèi)打地下水采樣井 ;將污染地下水從采樣井抽出。
優(yōu)選地,步驟 B 中,所述重金屬與重金屬穩(wěn)定化劑發(fā)生的作用為吸附、沉淀、離子交換中的一種或幾種。
2、土壤地下水修復(fù)原理
本發(fā)明的重金屬污染土壤與地下水一體化修復(fù)方法是將化學(xué)穩(wěn)定法與地下水抽出處理法結(jié)合形成的一體化修復(fù)方法。該一體化修復(fù)方法固定重金屬的原理為 :土壤與地下水中的重金屬均通過(guò)與土壤中添加的重金屬穩(wěn)定化劑發(fā)生吸附、沉淀、離子交換等作用,使得地下水中重金屬得以去除,土壤中重金屬得以穩(wěn)定。具體固定機(jī)理如下 :
磷灰石和重過(guò)磷酸鈣穩(wěn)定土壤與地下水中重金屬的機(jī)理主要是基于磷酸根官能團(tuán)的吸附、沉淀或共沉淀、表面吸附或絡(luò)合作用機(jī)理,反應(yīng)式總結(jié)如下 :
5M2++3H2PO4-+Cl- = M5(PO4)3Cl+6H+(M 代表重金屬如 :Pb、Cd 等 ) (1.1)
≡ POH+M2+ =≡ POM++H+( ≡ POH 代表磷灰石表面 ) (1.2)
≡ S-HPO42-+M2+ =≡ S-HPO42--M2+( ≡ S 代表土壤氧化物表面 ) (1.3)
3、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果 :
1.實(shí)現(xiàn)了重金屬污染土壤與地下水同時(shí)修復(fù)作用 ;
2.簡(jiǎn)化重金屬污染土壤和污染地下水的分別處理工藝、降低處理費(fèi)用、節(jié)約土壤資源。