一种重金属污染地下水原位修复材料及方法

重金属及其化合物是无机化工的主要产品之一，在化工、机械等行业被广泛运用。例如，铅可用作耐硫酸腐蚀、防X射线、蓄电池的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮、体育运动器材铅球等。铬可用于制不锈钢，汽车零件，工具，磁带和录像带等。据统计，我国国民经济中约15％的产品与铬及其化合物有关。近年来，随着国民经济的快速发展，产生的重金属废水、废渣也逐年增加。而很多含重金属废水、废渣并没有及时地回收利用或处理，造成了严重的水体污染与土壤污染。据不完全统计，我国受重金属污染的耕地有1.5亿亩，每年造成的经济损失超过200亿。很多地区因冶炼厂、矿山开采等工业活动导致当地的地下水重金属严重超标。由铬渣堆放而导致的土壤及地下水铬污染环境问题等。目前，地下水重金属污染的修复技术主要分两类：原位修复和异位修复。异位修复因其成本高、工程量大等特点，一般只适用于污染物浓度高、污染范围小的地下水污染。原位修复技术包括：可渗透反应墙(PRB)、原位电化学动力修复、微生物修复技术和原位反应带修复技术(IRZ)。其中原位电化学动力修复成本较高、在修复后期效果较差等缺点。微生物技术有着成本低、能够有效修复低浓度区等优点，但微生物技术对场地环境的要求较为严格，适用范围较窄。由于可渗透反应墙技术容易出现堵塞、致使污染地下水绕流、修复后期效果变差。反应带技术能够有效改善PRB技术的这一不足，而且原位反应带修复技术有着成本低、适用范围广、能够长时间修复地下水环境污染等优点。反应试剂的选择是原位反应带技术的核心问题。由于重金属不可降解，因此稳定化是重金属修复的主要方法之一。研究表明通过调节地下水的pH值，使重金属由离子转化为沉淀是一种有效的修复方法。常用的碱类物质主要有氢氧化物(NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2)和碳酸盐类(Na2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3)。碱金属的氢氧化物和碳酸盐由于其溶解度很大，很容易随水迁移，长时间的缓冲能力很弱。而CaCO3、MgCO3的pH调节能力较弱，对二价重金属离子的沉淀作用很弱。Ca(OH)2和Mg(OH)2的溶解度较低，注入到地下环境中能够缓慢释放OH-，沉淀重金属离子，具有长时间的缓冲能力。相比Ca(OH)2，Mg(OH)2的溶解度更低，长时间的缓冲能力比Ca(OH)2强的多，而且由于Mg(OH)2释放OH-速度较慢，对地下环境的影响也较小，更适合作反应试剂。氢氧化镁是镁化学制品中仅次于镁砂和轻烧氧化镁居第三位的镁化学品，是欧洲、美国等发达国家推行可持续发展战略、保护环境、清洁生产、有益生态发展进程中备受青睐和推崇的产品之一，被称为绿色安全中和剂、环境友好阻燃剂和第三种碱。氢氧化镁用于水的净化时有如下优点：活性高，对废水中的悬浮物、COD、BOD、油质、臭味、重金属离子、磷酸盐、硫酸盐、酸、染料、酚、硅酸盐都有较好的去除效果，去除率可达75％一99％，特别适用于造纸废水、电镀废水、生活污水、印染废水、制革废水，高氟废水，酸性废水。氢氧化镁由于其比表面积大，吸附力强，易从各种不同的工业废液中吸附并除去对环境造成危害的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+等重金属离子，而且氢氧化镁的溶解度很低，不会引起太大的pH值变化。目前国内外对氢氧化镁的研究主要还集中在处理地表水污染，对土壤和地下水污染修复的研究还鲜有报道，因此研究氢氧化镁用于地下环境修复很有必要。但氢氧化镁悬浊液的稳定性很差，易沉降，需要对它改性。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种重金属污染地下水原位修复材料及方法，该技术的有益效果是：该技术的重金属污染地下水原位修复材料—OH-缓释剂(改性氢氧化镁)具有稳定性高、流动性好，静置3h不分层。有较好的迁移性能，能够在地下环境中形成反应带，修复重金属污染。氢氧化镁是环境友好型碱，对地下环境的二次污染小，对重金属离子有较好的去除效果。氢氧化镁的溶解度较低，注入到地下后能够缓慢释放OH-，对酸性地下水具有长时间的缓冲能力。该技术所运用的是原位修复技术，与其他修复技术相比较，本材料制备方法简单，可现场制备现场使用，便于实施，现将该一种重金属污染地下水原位修复材料及方法及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（541211  231578）