一种六价铬污染土壤的修复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113828630A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111214328.X(22)申请日2021.10.19(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号(72)发明人李东(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.B09C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种六价铬污染土壤的修复方法(57)摘要本发明涉及一种六价铬污染土壤的修复方法，属于铬污染修复技术领域。本发明公开了一种六价铬污染土壤的修复方法，首先将待修复的铬污染土壤在碱液中浸泡，然后加入还原性糖进行还原反应即可将土壤中的六价铬还原成三价铬，从而降低土壤的毒性。本发明的修复方法是通过碱浸泡和碱性条件下的加热还原，提高了难溶解态六价铬的还原效率，同时避免了土壤的溶蚀和残留还原剂对土壤带来的二次污染以及干扰土壤六价铬检测的问题。CN113828630ACN113828630A权利要求书1/1页1.一种六价铬污染土壤的修复方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)碱浸泡：将待修复的铬污染土壤加入含溶解性碳酸盐的碱液，在不超过100℃的条件下浸泡不少于1h；(2)六价铬还原：先步骤(1)中浸泡结束后的混合液中加入含有醛基或酮基的还原性糖，进行还原反应将六价铬还原成三价铬，脱水即可得到修复后的土壤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含溶解性碳酸盐的碱液中含溶解性碳酸盐的浓度为0.02～3mol/L、碱的浓度为0.05～2mol/L，所述碱液的pH≥10。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述溶解性碳酸盐为Na2CO3或K2CO3中的至少一种。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱为NaOH或KOH中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述还原性糖为包含葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖中的任意一种或几种。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述还原性糖与待修复铬污染土壤中六价铬的质量比不小于11:1。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述还原反应的条件为：在30～100℃的温度下进行还原反应0.5min以上。2CN113828630A说明书1/6页一种六价铬污染土壤的修复方法技术领域[0001]本发明属于铬污染修复技术领域，涉及一种六价铬污染土壤的修复方法。背景技术[0002]在自然环境中，铬以三价铬(Cr3+)的形式存在，不属于致癌物质，而六价铬[Cr2‑(VI)]来自人类工业活动，以CrO4酸根的形式存在，其毒性是三价铬的近千倍，属于致癌物质。因此，铬污染土壤修复最常采用的技术路线是将土壤中的六价铬还原成三价铬，以降低被污染的土壤的毒性。[0003]根据修复过程中是否对污染土壤进行挖掘，修复方法可分为原位修复(不挖掘)和异位修复(挖掘)。异位修复方法中，铬污染土壤被输送到专门的设备中按照一定的工艺流程进行修复。现有的异位修复方法可分为干法(在专门的回转窑中以煤粉为还原剂通过煅烧将六价铬还原成三价铬)和湿法两种。湿法是将铬污染土壤混入含有还原剂的溶液，六价铬从土壤中溶出后进入到含有还原剂的溶液中，六价铬与还原剂进行还原反应，被还原剂还原成三价铬。[0004]湿法的修复效果(不是指去除百分率，而是指修复后土壤中残留的六价铬含量是满足修复目标值的要求)受土壤六价铬的可溶性限制。六价铬在土壤中的存在形态从溶解角度可分为易溶态和难溶态：易溶态六价铬很容易被淋洗出来，因此，通常采用淋洗工艺淋洗出来后单独还原；而难溶态六价铬在土壤中的存在形态可进一步分为土壤颗粒表面吸附态、包覆态和难溶性铬酸盐(如：PbCrO4和BaCrO4)，其中土壤颗粒表面吸附态可接触到溶液中的还原剂，也容易被还原，包覆态六价铬被各种土壤矿物所包覆，不能接触到溶液中的还原剂，无法被还原，所以要处理包覆态六价铬需要先将包覆层破坏，使六价铬暴露于溶液中。目前包覆层的破坏是采用酸溶的方法，其优点是反应时间短、效率高，缺点是如果酸的pH过低，会导致严重的土壤溶蚀，甚至是其它重金属的溶出，导致次生环境问题。所以，工程上通常将pH控制在5以上(pH<5时，土壤中的碳酸盐几乎全部溶解，土壤中碳酸盐占比通常在20％以上)，但是在pH大于5的条件下，铬污染土壤中的一些包覆层和难溶性铬酸盐(PbCrO4和BaCrO4)并不能被很好地溶解，从而影响了六价铬土壤的修复效果。[0005]破坏包覆层的另一个方法是采用强碱溶液浸泡，在一定程度上将包覆层矿物的晶格结构破坏，使其变得相对疏松，使被包覆的六价铬能与溶液接触，其优