专利名称：利用稀盐酸洗涤蜂窝煤灰渣稳定铅污染土壤中的铅的制作方法
技术领域：
本发明属于土壤重金属污染修复和固体废物利用技术领域，涉及一种铅污染土壤中铅的稳定方法和蜂窝煤燃烧固体废物的利用方法，特别涉及在铅污染土壤中施用稀盐酸洗涤蜂窝煤灰渣稳定铅的方法。
背景技术：
重金属是土壤中常见的污染物，其中铅是最常见的土壤污染重金属之一。土壤重金属污染可导致粮食、蔬菜、地下水和大气污染，从而影响人和动物健康。铅污染土壤也可通过手口途径进入儿童体内，影响儿童儿童健康。与镉、砷等污染物相比，铅不易被植物吸收，因此，通过各种措施降低铅污染土壤中铅的有效性是铅污染土壤修复的重要措施。磷酸盐是最有效的稳定土壤铅的稳定剂。这是因为磷酸盐可与土壤中的铅形成溶解性很低的氯磷酸铅类化合物。然而，由于磷矿资料有限且在土壤中大量施用磷酸盐有较高的环境风险，研究者也在探讨用其它物质稳定土壤铅的方法。到目前为止，研究者探讨的其它稳定铅的物质可分为以下几类(1)含有磷酸盐的物质，如骨粉。( 碱性物质，如石灰。( 其它固体废物。(4)其它物质，如水合氧化铁(ferrihydrite)。以上部分物料在实际中也在一定程度上起到了降低土壤铅有效性和移动性的目的，但也有如下不足(1) 部分物料可导致土壤性质恶化。如石灰，施用后会导致土壤PH增加，这在北方土壤中对土壤性质是不利的。( 部分物料价格较高，如骨粉、水合氧化铁等。( 部分物料在施用前需要一定的处理过程。如有人将树叶等有机物制成堆肥用于铅污染士壤中铅的稳定。(4) 某些物料本身污染物含量较高。因此，总体来说，对于铅污染土壤中铅的稳定，仍需要探索除磷酸盐以外的其它廉价而有效的稳定物料。另一方面，蜂窝煤是我国广大农村地区和城郊广泛使用的燃料，然而，长期以来， 蜂窝煤燃烧后形成的灰渣被丢弃在农村房前屋后或进入城市的垃圾收集系统，没有得到有效的利用。最近的研究已经表明，蜂窝煤灰渣施用于铅污染土壤中可以降低士壤铅的有效性。然而，研究也同时表明，蜂窝煤灰渣施入士壤可导致土壤PH和电导率升高。土壤pH 升高对于石灰性土壤和碱性土壤中植物生长是不利的，而土壤电导率升高也对植物生长不利。因此，必须找到有效的方法处理蜂窝煤灰渣这类固体废物，达到基本不损失灰渣降低土壤铅有效性的能力、又能降低灰渣施入土壤后对PH和电导率不利影响的目的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种将蜂窝煤灰渣处理后施入铅污染土壤、降低土壤铅的有效性的方法，其对灰渣进行了稀盐酸洗涤处理，以克服现有方法中蜂窝煤灰渣施用后土壤PH和电导率升高的问题。蜂窝煤灰渣是一类碱性较强且含有大量可溶性电解质的固体废物，因此，直接施入后可导致土壤PH和电导率升高。因此，采用稀盐酸洗涤这类固体废物，可起到中和碱性、
3同时去除其中所含的部分电解质的目的。但同时，盐酸洗涤蜂窝煤灰渣后灰渣中也会残留部分氢离子，这些残留的氢离子必须在施用前除去，以达到使灰渣PH基本达到中性的目的。因此，本研究在采用稀盐酸洗涤后，再用蒸馏水洗涤灰渣4次，可达到灰渣pH基本恢复中性的目的。之后将处理过的灰渣施入铅污染土壤并培养，可起到降低土壤铅有效性，同时保持土壤PH和电导率基本稳定的目的。本发明的上述目的是这样实现的用稀盐酸洗涤蜂窝煤灰渣稳定铅污染土壤中的铅的方法，其具有如下步骤将蜂窝煤灰渣(不包含粉末状炉底灰)研磨或粉碎后过2mm筛，混合均勻；将浓盐酸与蒸馏水按1 99比例(ν ν)混合，摇勻，配制成稀盐酸；将一定质量的过2mm筛的灰渣与以上稀盐酸按灰渣/稀盐酸(m v) = 1 3混合，振荡5min(120r .mirT1以上)后用孔径0. 02-0. 06mm的抗腐蚀性过滤介质过滤，向洗过的灰渣中加入与前述稀盐酸体积相同的蒸馏水，振荡5min后用孔径0. 02-0. 06mm的过滤介质过滤，加蒸馏水、振荡、过滤步骤共进行4次，之后将灰渣在80-110°C烘干，混合均勻，即制备成稀盐酸洗涤灰渣；将稀盐酸洗涤灰渣与铅污染土壤按1 50的比例(干重比例)混合均勻，之后调节土壤含水量到15%至25%，保持此含水量，保持土壤不冻结，放置60d以上，即可起到明显降低土壤铅生物有效性的目的。其关键技术在于蜂窝煤灰渣用稀盐酸洗涤，之后用蒸馏水洗涤，洗涤过程既起到了降低灰渣所含碱性物质和电解质的目的，又可使洗涤后的灰渣PH调节到中性左右。本发明的优点在于灰渣经过稀盐酸洗涤后，其pH和电导率有较大幅度的降低， 与现有的将未洗涤灰渣直接施入铅污染土壤修复铅污染土壤的技术相比，稀盐酸洗涤灰渣施入土壤后所导致的土壤PH和电导率升高有明显降低，同时其降低土壤铅有效性的效果仍得到保持。另外，其所用的修复材料是一种常见固体废物，因此修复的费用较低。
具体实施例方式本发明所述利用稀盐酸洗涤蜂窝煤灰渣稳定铅污染土壤中的铅的方法，可以用一个具体例子加以详细说明，其具体步骤如下1取某铅污染土壤少量重量法测定其含水量，之后根据含水量取相当于400g烘干
土重量土壤。2将1. OOmL浓盐酸加入99. OmL蒸馏水中，混合均勻，制成稀盐酸。3取蜂窝煤燃烧后形成的块状灰渣(不包含粉末状炉底灰)20g，用木棒研磨细，全部过2mm筛，混合均勻。4取过筛的蜂窝煤灰渣8g与24mL稀盐酸水放入一塑料瓶中，盖好瓶盖，在振荡机上振荡5min (180r · mirT1)，用中速定量滤纸过滤，之后在灰渣中加入24mL蒸馏水，在振荡机上振荡5min(180r · mirT1)、用中速定量滤纸过滤，加蒸馏水、振荡、过滤步骤共进行4次， 之后将灰渣在80-110°C下烘干至质量稳定，混合均勻；5将以上土壤与8g烘干后的灰渣混合均勻，在土壤中加入蒸馏水调节含水量至 25%，在室内放置，隔天用蒸馏水灌溉，使含水量保持在25%，培养60d; 6将土壤在室温下晾干，过2mm尼龙筛，混合均勻，测定土壤DTPA-Pb含量、pH和电
4导率；结果表明，加入稀盐酸洗涤灰渣的土壤DTPA-Hd含量、pH和电导率分别为666mg kg—1、 7. 78 和 0. 25mS cnT1。另外，取400g以上土壤2份，一份加入未处理灰渣8g，另一份不加任伺添加剂，加入蒸馏水调节含水量到25%，与加入稀盐酸洗涤灰渣土壤在相同条件下放置并采用相同方法保持含水量，60d后风干，过2mm筛，混合均勻，采用加入稀盐酸洗涤灰渣土壤所用相同方法测定以上性质，结果表明，加入未处理灰渣土壤的DTPA-Pb含量、pH和电导率分别为 715mg kg入7. 94和0. 46mS cnT1，未加灰渣土壤DTPA-Pb含量、pH和电导率分别782mg kg人 7. 89 和 0. 223mS cnT1。灰渣经过洗涤后，其增加土壤pH和电导率的作用已经大大减小，同时其降低土壤铅有效性的能力比未洗涤灰渣也有较大的提高。
权利要求
1.一种利用稀盐酸洗涤蜂窝煤灰渣稳定铅污染土壤中的铅的方法，其特征在于，将蜂窝煤灰渣用稀盐酸洗涤、干燥后施入铅污染土壤，其具有如下步骤将蜂窝煤灰渣研磨或粉碎后过2mm筛，用稀盐酸洗涤，再将灰渣干燥，最后将干燥灰渣与铅污染土壤混合、培养。
2.如权利要求1所述利用稀盐酸洗涤蜂窝煤灰渣稳定铅污染土壤中的铅的方法， 其特征在于，将一定质量的灰渣与稀盐酸按灰渣/稀盐酸(m v) = 1 3混合，振荡 5min(120r -min"1以上)后用孔径0. 02-0. 06mm的抗腐蚀过滤介质过滤，向洗过的灰渣中按灰渣/水(m ν) = 1 3(m ν)加入蒸馏水，振荡5min后用孔径0. 02-0. 06mm的过滤介质过滤，加蒸馏水、振荡、过滤步骤共进行4次，之后将灰渣在80-110°C烘干，混合均勻， 即制备成稀盐酸洗涤灰渣；将稀盐酸洗涤灰渣与铅污染土壤按1 50的比例(干重比例)混合均勻，之后调节土壤含水量到15%至25%，保持此含水量，保持土壤不冻结，放置60d以上。
全文摘要
本发明属于土壤污染修复和固体废物利用技术领域，涉及一种铅污染土壤中铅的稳定方法和蜂窝煤燃烧固体废弃物的利用方法，特别涉及在铅污染土壤中施用稀盐酸洗涤的蜂窝煤灰渣稳定铅的方法。本发明所解决的技术问题是铅污染土壤中铅有较高的有效性，及蜂窝煤灰渣直接施入土壤导致土壤pH和电导率增加。首先将蜂窝煤灰渣研磨或粉碎；之后将灰渣与稀盐酸按1∶3(重量∶体积)混合，振荡后过滤，之后将灰渣用蒸馏水洗涤4次，80-110℃下干燥；最后将灰渣以1∶50比例与铅污染土壤混合，调节含水量到15％到25％，培养60d以上。与现有技术相比，稀盐酸洗涤后灰渣稳定土壤铅的能力得到提高，同时其引起土壤pH和电导率上升的能力均有下降。
文档编号B09C1/00GK102225421SQ20111008898
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者席欢, 李立平, 邢维芹 申请人:河南工业大学