CN105950180A - 一种重金属土壤修复剂及其修复方法 - Google Patents

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孙忠伟
明桂林
吴海东
王前
张传琦
牛杏杏
王赞
王代飞
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    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
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    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00—In situ

Abstract

本发明公开一种重金属土壤修复剂，该修复剂按照质量份数计，包含下列物质组分：凹凸棒土23.5‑25.5份、聚酰胺纤维1.8‑2.2份、腐植酸钠2.4‑2.6份、金属螯合剂6.2‑6.8份、生物碳1.5‑2.5份、纳米二氧化硅13.5‑15.5份、聚合氯化铁3.5‑4.5份、草炭3.5‑4.5份、过氧化钙3.2‑3.8份；还公开了一种重金属土壤修复剂的修复方法，将修复剂装入15‑25目尼龙网袋中，埋进深度为15‑35cm土壤中，吸附、交换后再从土壤中移出。本发明制得的修复剂以凹凸棒土粉体复合多种功能性材料，应用于土壤重金属污染的治理修复，修复方法简单、快捷，适合工业化生产，且通过吸附、交换可永久去除土壤中的重金属，达到修复土壤重金属污染的目的，降低土壤中重金属的浸出浓度及重金属在土壤中的迁移性和毒害程度。

Description

一种重金属土壤修复剂及其修复方法
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，涉及一种重金属土壤修复剂及其修复方法。
背景技术
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。而农田土壤重金属污染有巨大的危害性，土壤中重金属污染不但会导致农作物减产和品质下降，还会通过土壤-植物系统，经食物链进人人体，危害人体健康和生命安全。土壤重金属污染有隐蔽性、危害的滞后性、长期性以及生物链对重金属的生物富集等特点，这些决定着若对土壤重金属污染认识和治理滞后将带来难以预料的严重后果。由重金属污染引发的生态负效应、农产品安全、人体健康和绿色贸易壁垒等问题已引起广泛关注。
农田土壤重金属修复和治理是农业发展不容忽视的问题，对于促进农业可持续发展，保障粮食安全具有重要作用。
目前重金属污染治理的主要途径有两种：一种是将污染物清除，即去污染；另一种是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，将污染物的活性降低，减少在土壤中的迁移性和生物可利用性，即稳定化。
土壤重金属污染传统的修复方法如填埋法、淋洗法、电化学法等工程量大，成本高，难以大规模使用，而且常常导致土壤结构破坏和某些营养元素的淋失。
因此，开发一种低成本、简便、高效、环境友好的新型农田土壤重金属修复技术，在我国有着重要的意义和迫切性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重金属土壤修复剂及其修复方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种重金属土壤修复剂，该修复剂按照质量份数计，包含下列物质组分：凹凸棒土23.5-25.5份、聚酰胺纤维1.8-2.2份、腐植酸钠2.4-2.6份、金属螯合剂6.2-6.8份、生物碳1.5-2.5份、纳米二氧化硅13.5-15.5份、聚合氯化铁3.5-4.5份、草炭3.5-4.5份、过氧化钙3.2-3.8份；
该修复剂由下述步骤制成：
1)取生物碳、草炭、过氧化钙混合后细磨至粉状；将凹凸棒土在380-420℃下活化15min，粉碎至粒径为500-600nm；；
2)将上述得到的混合粉末中，加入活化的凹凸棒土粉末、纳米二氧化硅置于高压蒸汽反应釜中，通入饱和蒸汽，200℃、2MPa的条件下反应，得到活化物；
3)降温至80℃，向活化物中加入聚酰胺纤维、腐植酸钠、金属螯合剂、聚合氯化铁，混合均匀，经造粒和烘干，得到修复剂。
所述的生物碳为200-400目的稻壳灰，其含碳量40-65％。
本发明还提供了一种重金属土壤修复剂的修复方法，该修复方法为：将修复剂装入15-25目尼龙网袋中，埋进深度为15-35cm土壤中，吸附、交换后再从土壤中移出。
本发明的有益效果：
本发明制得的修复剂以凹凸棒土粉体复合多种功能性材料，应用于土壤重金属污染的治理修复，修复方法简单、快捷，适合工业化生产；通过吸附、交换可永久去除土壤中的重金属，达到修复土壤重金属污染的目的，降低土壤中重金属的浸出浓度及重金属在土壤中的迁移性和毒害程度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种重金属土壤修复剂，该修复剂按照质量份数计，包含下列物质组分：凹凸棒土25.5份、聚酰胺纤维1.8份、腐植酸钠2.6份、金属螯合剂6.2份、生物碳2.5份、纳米二氧化硅13.5份、聚合氯化铁4.5份、草炭3.5份、过氧化钙3.8份；上述生物碳为200目的稻壳灰，其含碳量65％。
该修复剂由下述步骤制成：
1)取生物碳、草炭、过氧化钙混合后细磨至粉状；将凹凸棒土在380℃下活化15min，粉碎至粒径为600nm；
2)将上述得到的混合粉末中，加入活化的凹凸棒土粉末、纳米二氧化硅置于高压蒸汽反应釜中，通入饱和蒸汽，200℃、2MPa的条件下反应，得到活化物；
3)降温至80℃，向活化物中加入聚酰胺纤维、腐植酸钠、金属螯合剂、聚合氯化铁，混合均匀，经造粒和烘干，得到修复剂。
以该修复剂修复重金属土壤的方法：将修复剂装入15目尼龙网袋中，埋进深度为35cm土壤中，吸附、交换后再从土壤中移出。
实施例2
一种重金属土壤修复剂，该修复剂按照质量份数计，包含下列物质组分：凹凸棒土23.5份、聚酰胺纤维2.2份、腐植酸钠2.4份、金属螯合剂6.8份、生物碳1.5份、纳米二氧化硅15.5份、聚合氯化铁3.5份、草炭4.5份、过氧化钙3.2份；上述生物碳为400目的稻壳灰，其含碳量40％。
该修复剂由下述步骤制成：
1)取生物碳、草炭、过氧化钙混合后细磨至粉状；将凹凸棒土在420℃下活化15min，粉碎至粒径为500nm；
2)将上述得到的混合粉末中，加入活化的凹凸棒土粉末、纳米二氧化硅置于高压蒸汽反应釜中，通入饱和蒸汽，200℃、2MPa的条件下反应，得到活化物；
3)降温至80℃，向活化物中加入聚酰胺纤维、腐植酸钠、金属螯合剂、聚合氯化铁，混合均匀，经造粒和烘干，得到修复剂。
以该修复剂修复重金属土壤的方法：将修复剂装入25目尼龙网袋中，埋进深度为15cm土壤中，吸附、交换后再从土壤中移出。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种重金属土壤修复剂，其特征在于，该修复剂按照质量份数计，包含下列物质组分：凹凸棒土23.5-25.5份、聚酰胺纤维1.8-2.2份、腐植酸钠2.4-2.6份、金属螯合剂6.2-6.8份、生物碳1.5-2.5份、纳米二氧化硅13.5-15.5份、聚合氯化铁3.5-4.5份、草炭3.5-4.5份、过氧化钙3.2-3.8份；
该修复剂由下述步骤制成：
1)取生物碳、草炭、过氧化钙混合后细磨至粉状；将凹凸棒土在380-420℃下活化15min，粉碎至粒径为500-600nm；；
2)将上述得到的混合粉末中，加入活化的凹凸棒土粉末、纳米二氧化硅置于高压蒸汽反应釜中，通入饱和蒸汽，200℃、2MPa的条件下反应，得到活化物；
3)降温至80℃，向活化物中加入聚酰胺纤维、腐植酸钠、金属螯合剂、聚合氯化铁，混合均匀，经造粒和烘干，得到修复剂。
2.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复剂，其特征在于，所述的生物碳为200-400目的稻壳灰，其含碳量40-65％。
3.一种重金属土壤修复剂的修复方法，其特征在于，该修复方法为：将修复剂装入15-25目尼龙网袋中，埋进深度为15-35cm土壤中，吸附、交换后再从土壤中移出。
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