新型固化剂修复复合污染土壤室内试验研究
2021-03-09夏威夷曲常胜蔡光华
夏威夷,王 栋,朱 迟,曲常胜,王 水,蔡光华, 郭 乾,丁 亮
(1.江苏省环境工程技术有限公司 江苏省环保集团有限公司,江苏 南京 210019;2.南京工程学院,江苏 南京 211167;3.江苏省环境科学研究院 江苏省环境工程重点实验室,江苏 南京 210036;4.南京林业大学,江苏 南京 210037)
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近几十年我国工业急速发展,相当数量的冶金工业企业在运行过程中由于三废排放等问题,常常造成大量有毒重金属如铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)等进入场地周围土壤、地下水。且由于多种类型工厂常在同一地域更迭,导致遗留的污染物累积作用明显,使得我国工业场地污染呈现多样性和复合性的特点,多金属复合型污染案例频现[1]。上述重金属在土壤中能通过地下水迁移,并经生物链进入动植物及人体中,对周边居民健康及生态环境造成严重威胁[2]。此外污染物还能够引起地基土强度降低,对已有建筑物形成安全威胁。治理修复此类污染场地,使其满足再开发利用对环境安全性及工程性能的要求,已成为岩土工程领域务须解决的重大课题。
本文尝试以过磷酸钙(single superphosphate,以下简称SSP)及生石灰(CaO)为成分制备新型固化剂SPC。 SSP 是农业领域常用的低成本速效磷肥,通过硫酸(H2SO4)直接分解磷矿粉(Ca5(PO4)3F, Ksp = 1×10-55.71) 制得,因此其主要成分为磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2·H2O, 溶解度为0.019 g/mL) 及硫酸钙(CaSO4,Ksp=9.1×10-6)[3]。 已有文献表明Ca(H2PO4)2·H2O 和CaO 在水溶液环境下能够通过酸碱反应生成最终产物HAP[4]。该酸碱反应分2 步进行:首先Ca(H2PO4)2·H2O 与CaO 快速反应生成二水磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O, Ksp = 2.7 × 10-7),此 后CaHPO4·2H2O 再与CaO 发生反应最终生成HAP[5],反应方程式分别见式(1)和(2)。……
