技术领域：
本发明属于污染土壤修复技术领域，具体是一种用于处理六价铬污染土壤的多级还原稳定化药剂以及它的使用方法。
背景技术：
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铬(cr)广泛存在于自然界，是自然界中一种常见的重金属污染物，也是美国超级基金优先控制的有毒物质之一。由于铬渣无序堆存造成的土壤污染是铬渣堆存量的数十倍。此外，皮革鞣制厂、电镀厂均会产生铬污染。
铬在土壤和地下水环境中以六价铬cr(vi)和三价铬cr(iii)的形式存在，其中三价铬是人体及动物对葡萄糖和油脂进行新陈代谢所需要的微量元素，但过量摄入会对人体造成危害；而六价铬具有较三价铬更高的溶解度和迁移性，其毒性比三价铬大100倍，具有强致癌效应。土壤中的六价铬和三价铬可以在一定条件下相互转化，因此六价铬污染土壤的修复不仅应注重还原六价铬为低毒的三价铬，还需注重减小土壤中三价铬的活性。
现阶段使用的六价铬污染土壤治理技术包括淋洗法、原位化学还原法、微生物修复法、固化/稳定化法等。淋洗法耗水量大，不宜用于干旱地区；化学还原法将六价铬还原为三价铬后，需长期控制三价铬的活性；微生物修复法对场地的温度、ph等环境条件的要求较为苛刻；固化/稳定化法未从根本上改变六价铬的形态。针对现有修复手段的缺陷，急需寻求一种能够较彻底的还原污染土壤中的六价铬，同时可降低活性三价铬的含量，价格低廉，适用范围广的处理技术，成为土壤修复从业者的关注焦点。
技术实现要素：
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为解决上述问题，本发明提供了一种成本低、还原效果好、稳定性好的多级还原稳定化药剂以及它的使用方法，能最大限度的还原六价铬、降低活性三价铬的含量、降低修复费用、提高修复效率。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明六价铬污染土壤的多级还原稳定化药剂，主要由酸性ph调节剂、预还原剂、增强还原剂、稳定剂、碱性ph调节剂组成；其中预还原剂、增强还原剂、稳定剂的用量分别为处理土壤质量的5—20％、1—5％、0.8—1％；酸性ph调节剂用于预调节土壤ph至2—4，碱性ph调节剂用于调节处理后土壤ph值至6—9。
所述预还原剂为亚铁盐、亚硫酸氢盐中的一种或两种组合；增强还原剂为硫化物、多硫化物中的一种或几种的组合；稳定剂为黏土矿物的一种或几种组合；酸性ph调节剂为不同质量分数的硫酸；碱性ph调节剂为工业废碱。
本发明所述亚硫酸盐优选七水合硫酸亚铁，亚硫酸氢盐优选亚硫酸氢钠；多硫化物优选多硫化钙、硫化物优选硫化钠；稳定剂优选配方是由膨润土和凹凸棒土按质量比为1～2：0.5～1混合制成；酸性ph调节剂优选质量分数50％的硫酸；碱性ph调节剂优选氢氧化钙或氢氧化钠。
本发明六价铬污染土壤的多级还原稳定化药剂的使用方法，按以下操作步骤进行：
(1)加入酸性ph调节剂将土壤ph调节至2～4；
(2)向六价铬污染土壤中加入预还原剂，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；
(3)向步骤(2)的土壤中加入增强还原剂，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；
(4)向步骤(3)的土壤中加入稳定剂，搅拌均匀，养护3～7天；
(5)向步骤(4)的土壤中加入碱性ph调节剂调节土壤ph为6～9。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明多级还原稳定化药剂用于处理六价铬污染土壤，能使其中的高毒的六价铬转为低毒的三价铬。
2)本发明利用成本低廉的预还原剂将六价铬的含量大幅度降低，利用增强还原剂进一步降低六价铬含量，提升修复效果。
3)本发明利用稳定剂将还原出的三价铬稳定于土壤颗粒中，降低其迁移性，从而达到长效稳定的目的。
4)本发明方法通过连续给药，实现六价铬污染土壤的多级还原稳定化效果。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，所举实施例不作为对本发明的限定。
下述实例中，处理的六价铬污染土壤样品取自西北某铬盐场，对其中六价铬的总量提取采用usepamethod3060a碱消解法，测定采用二苯碳酰二肼分光光度法；浸出毒性提取采用《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299-2007)，测定采用二苯碳酰二肼分光光度法。其结果分别为六价铬总量1913.17mg/kg，浸出浓度为112.25mg/l，土壤ph为7.87。
实施例1：
供试土壤过10目筛，向土壤中加入酸性ph调节剂即质量分数为50％的硫酸，使土壤ph降低至2，加入土壤质量10％的预还原剂七水合硫酸亚铁，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；再加入土壤质量5％的增强还原剂多硫化钙，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；再加入土壤质量0.8％的稳定剂，该稳定剂由质量比为1:0.5的膨润土和凹凸棒混合制成，搅拌均匀，养护7天；再加入碱性ph调节剂氢氧化钠水溶液，调节土壤ph为6。
经上述方法处理后，检测土壤中六价铬的总量及浸出浓度，结果分别为362.77mg/kg和7.14mg/l，还原稳定化效率分别为81.04％和93.64％。
实施例2
供试土壤过10目筛，向土壤中加入酸性ph调节剂即质量分数为50％的硫酸，使土壤ph降低至3，加入土壤质量20％的预还原剂七水合硫酸亚铁，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；再加入土壤质量5％的增强还原剂硫化钠，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；再加入土壤质量1％的稳定剂，该稳定剂由质量比为2:1的膨润土和凹凸棒混合制成，搅拌均匀，养护7天；再加入碱性ph调节剂氢氧化钙水溶液，调节土壤ph为8。
经上述方法处理后，检测土壤中六价铬的总量及浸出浓度，结果分别为320.67mg/kg和5.96mg/l，还原稳定化效率分别为83.24％和94.69％。
实施例3：
供试土壤过10目筛，向土壤中加入酸性ph调节剂即质量分数为50％的硫酸，使土壤ph降低至4，加入土壤质量5％的预还原剂亚硫酸氢钠，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；再加入土壤质量1％的增强还原剂多硫化钙，搅拌均匀，加入适量水，保持土壤含水率在25％～30％，养护1天；再加入土壤质量0.8％的稳定剂，该稳定剂由质量比为1:0.5的膨润土和凹凸棒混合制成，搅拌均匀，养护7天；再加入碱性ph调节剂氢氧化钠水溶液，调节土壤ph为9。
经上述方法处理后，检测土壤中六价铬的总量及浸出浓度，结果分别为436.14mg/kg和12.85mg/l，还原稳定化效率分别为77.20％和88.55％。