一种挥发性有机物和重金属铬复合污染土壤修复的方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种土壤污染修复技术领域，具体涉及一种挥发性有机物和重金属铬 复合污染修复的方法。 技术背景：
[0002] 土壤有机物污染已逐渐成大众关注的焦点问题。
[0003] 挥发性有机物一一卤代烃污染因为毒害性强而令人深恶痛绝。其中挥发性卤代烃 (三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、1，2_二氯乙烷等)污染地下水情况最为常见。卤 素是强毒性基，卤代烃一般比母体烃类的毒性大。许多研究表明，卤代烃进入动物体内后， 对哺乳动物及人类有致癌、致畸、致突变的作用。卤代烃经皮肤吸收后，侵犯神经中枢或作 用于内脏器官，引起中毒。土壤严重污染会导致卤代烃的某些成分在食物中积累，并通过食 物链危害人类健康。
[0004] 铬和铬盐作为重要的工业原料，主要用于化工、冶金、制革、电镀等行业，在国民经 济的建设中起着重要的作用，这些工业部门分布点多而广，每天排出大量含铬废水和废气， 因此污染土壤环境的铬主要来自于含铬金属工业部门排放的"三废"。
[0005]目前土壤中挥发性有机污染物-重金属复合污染非常普遍，污水处理厂的污泥、工 业废水废渣倾倒造成大量的土壤复合污染，石油、化工、焦化等企业的污染场地，污染物以 有机溶剂类卤代烃为代表，也常复合有重金属铬、砷、铅、镉、等其他污染物。较为典型的复 合污染是挥发性卤代烃-铬土壤复合污染。
[0006] 目前针对土壤有机物污染的治理方法主要有还原法(CN101053689)、臭氧氧化法 (CN102513345A)、动植物修复法（CN104438298A)、抽真空法（CN203875107U)、淋洗法 (CN104307860A)、固化法（CN103881727 )、热脱附法（CN103506378A)、微波法 (CN103551373A)。这些方法虽然能在一定程度上对有机物污染土壤进行修复，但都存在各 自的不足。国内外发展出一系列重金属铬污染土壤修复技术，如固定化/稳定化、淋洗法、洗 土法、电动力学修复法、化学还原法、植物修复、微生物修复。但总体存在修复效率低、脱除 不彻底、处理周期长、处理成本高等问题。
[0007] 因此，我们有必要从现有的各种方法中取长补短，发明一种低成本、高效率且修复 彻底的复合污染土壤修复方法。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种挥发性有机物和重金属铬复合 污染土壤修复的方法。
[0009] 本发明一种挥发性有机物和重金属铬复合污染土壤修复的方法，具体采用下述步 骤实现：
[0010] (1 )、真空热分离：将污染地块的土壤挖出，通过破碎机处理成1~15mm的土壤颗 粒;然后将土壤颗粒放入密闭的反应器中，抽真空保持反应器的压力在20kpa以下，通过外 部加热将反应器温度控制在150~180°C之间，处理时间10~30min，进行真空热分离去除土 壤中的挥发性卤代烃；
[0011 ] (2)、化学淋洗:按照10g/L的比例将固态粉末状的聚丙烯酰胺加入配好的3%的稀 醋酸溶液中，配置成醋酸和聚丙烯酰胺的混合水溶液;按lL/kg的比例将配置好的醋酸和聚 丙烯酰胺的混合水溶液对真空热分离后的土壤进行循环淋洗IOmin~20min;淋洗液收集进 行还原处理；
[0012] (3)、还原剂处理:按照硫代硫酸钠和硫酸亚铁的质量配比8:2制成还原剂混合物， 按10~20g/kg的比例将配置好的还原剂加入化学淋洗处理后的土壤，加入适量的水，搅拌 混合均匀；
[0013] (4)、稳定化处理：按照壳聚糖、木质素磺酸钠、氧化钙的质量分数配比1:1:8制成 稳定化剂，按20~30g/kg的比例将配置好的稳定化剂加入还原剂处理后的土壤，加入适量 的水，搅拌混合均匀；
[0014] (5)、改良养护处理:按50g/kg的比例将草木灰加入稳定化处理后的土壤，养护0.5 ~2天，即得到修复后的土壤。
[0015] 本发明---一种挥发性有机物和重金属铬复合污染土壤修复的方法，参照《土壤环 境质量标准》(GB15618-1995)，采用单因子污染指数评价法，对重度复合污染土壤进行深度 治理和改良。
[0016] 相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0017] 1、挥发性有机物卤代烃采用真空热分离的方法从土壤中高效脱除，由于真空负 压，且由于外部加热处于高温状态，使得土壤中的卤代烃极易析出进入气态而达到脱除的 目的，大大缩短处理时间，提高脱除效率；
[0018] 2、采用醋酸和聚丙烯酰胺的混合水溶液作为淋洗液，可使土壤中的重金属铬充分 洗出进入溶液，可脱除70 %以上的重金属铬;淋洗液中的醋酸促进重金属的形态向可交换 态转变，从而有利于铬的洗出；聚丙烯酰胺是高分子聚合物，有良好的水溶性，无毒、无腐蚀 性、可以改善土壤的物理性能，增加土壤大团聚体数目，提高土壤导水性和含水量，减缓土 壤流失，能让土壤与淋洗液充分接触;此外，聚丙烯酰胺具有羧基和酰胺基等活性基团，可 通过与土壤颗粒表面的金属离子形成配位键，有使稳定铬离子的协同作用；
[0019] 3、还原剂为硫代硫酸钠和硫酸亚铁的混合物，还原性能高，主要目的是将六价铬 还原为三价铬，两种还原剂的组合物相对于单一还原剂来说，还原剂量减少且效果更佳，说 明两者的组合物具有协同作用。两者均易溶于水，价格便宜。
[0020] 4、稳定剂为壳聚糖、木质素磺酸钠、氧化钙的组合物。壳聚糖是自然界存在的唯一 碱性多糖，它具有胺基极易形成四级胺正离子，其分子中的氨基和与氨基相邻的羟基与重 金属铬能形成稳定的螯合物，具有很好的去除作用；氧化钙调节土壤PH值，将PH值提升至 5.5以上，可使三价铬形成沉淀态;木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物，具有很强的分 散能力，适于将固体分散在水介质中，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交 换作用;木质素磺酸钠的加入，最大限度地促进壳聚糖在土壤中的分散，同时自身也具有与 重金属离子的螯合作用;稳定剂的三种组分充分发挥作用，使得重金属铬在土壤中的浸出 率大大降低。
[0021] 通过本发明的实施，铬含量超过800mg/kg、挥发性卤代烃含量超过60mg/kg的重度 复合污染土壤，经处理后的土壤达到总络浓度低于60mg/kg、挥发性卤代经含量低于0.5mg/ kg