CN108192625A - 一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用。所述修复剂包括以下重量份数的原料：秦皮甲素12‑20份、棕榈酰五肽11‑20份、聚环氧琥珀酸钠6‑12份、聚乙烯吡咯烷酮5‑10份、氨基化海藻酸4‑11份、仙人掌种子粉4‑8份、蜗牛粘液11‑20份。本发明的修复剂通过秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液制备而成，可用于治理有机磷污染土壤以及重金属土壤污染，适用面广；且处理效果显著，效率高，修复周期短，有利于推广使用。

Description

一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种土壤修复剂，具体是一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用。
背景技术
在自然情况下，土壤中重金属主要来源于母岩和残落的生物物质，一般情况下含量比较低，不会对人体及生态系统造成危害。人为作用是使土壤遭受重金属污染的重要原因。在金属矿床开发、城市化、固体废弃物堆积以及为提高农业生产而施用化肥、农药、污泥及污水灌溉过程中，都可以使重金属在土壤中大量积累。积累在土壤中的重金属可以通过淋溶作用进入水体,也可以通过种植等农业活动进入农作物，进而对人体及生态系统造成危害。进入大气、水体和土壤等各种环境的重金属，均可通过呼吸道、消化道和皮肤等各种途径被动物吸收。当这些重金属在动物体内积累到一定程度时，即会直接影响动物的生长发育、生理生化机能，直至引起动物的死亡。目前对于砷污染土壤的修复仍然存在修复效果不够显著、适用面不广、修复周期长的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砷污染土壤原位修复剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素12-20份、棕榈酰五肽11-20份、聚环氧琥珀酸钠6-12份、聚乙烯吡咯烷酮5-10份、氨基化海藻酸4-11份、仙人掌种子粉4-8份、蜗牛粘液11-20份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：秦皮甲素13-18份、棕榈酰五肽12-18份、聚环氧琥珀酸钠8-11份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、氨基化海藻酸6-10份、仙人掌种子粉5-7份、蜗牛粘液13-17份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：秦皮甲素15份、棕榈酰五肽17份、聚环氧琥珀酸钠10份、聚乙烯吡咯烷酮7份、氨基化海藻酸8份、仙人掌种子粉6份、蜗牛粘液15份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于75-85℃下搅拌混合搅拌10-20min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于50-80℃下混合搅拌10-20min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为200-300r/min，搅拌30-40min，即得成品。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(2)搅拌速度为250-300r/min；步骤(3)搅拌速度为400-500r/min。
一种砷污染土壤原位修复剂用于治理有机磷污染土壤以及重金属土壤污染。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的修复剂通过秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液制备而成，可用于治理有机磷污染土壤以及重金属土壤污染，适用面广；且处理效果显著，效率高，修复周期短，有利于推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素12份、棕榈酰五肽11份、聚环氧琥珀酸钠6份、聚乙烯吡咯烷酮5份、氨基化海藻酸4份、仙人掌种子粉4份、蜗牛粘液11份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于75℃下搅拌混合搅拌10min；搅拌速度为250r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于50℃下混合搅拌10min；搅拌速度为400r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为200r/min，搅拌30min，即得成品。
实施例2
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素20份、棕榈酰五肽20份、聚环氧琥珀酸钠12份、聚乙烯吡咯烷酮10份、氨基化海藻酸11份、仙人掌种子粉8份、蜗牛粘液20份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于85℃下搅拌混合搅拌20min；搅拌速度为300r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于80℃下混合搅拌20min；搅拌速度为500r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为300r/min，搅拌40min，即得成品。
实施例3
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素15份、棕榈酰五肽17份、聚环氧琥珀酸钠10份、聚乙烯吡咯烷酮7份、氨基化海藻酸8份、仙人掌种子粉6份、蜗牛粘液15份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于80℃下搅拌混合搅拌15min；搅拌速度为280r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于60℃下混合搅拌15min；搅拌速度为450r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为250r/min，搅拌35min，即得成品。
实施例4
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素13份、棕榈酰五肽12份、聚环氧琥珀酸钠8份、聚乙烯吡咯烷酮6份、氨基化海藻酸6份、仙人掌种子粉5份、蜗牛粘液13份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于78℃下搅拌混合搅拌12min；搅拌速度为260r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于55℃下混合搅拌12min；搅拌速度为430r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为220r/min，搅拌32min，即得成品。
实施例5
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素18份、棕榈酰五肽18份、聚环氧琥珀酸钠11份、聚乙烯吡咯烷酮8份、氨基化海藻酸10份、仙人掌种子粉7份、蜗牛粘液17份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于82℃下搅拌混合搅拌18min；搅拌速度为290r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于72℃下混合搅拌16min；搅拌速度为480r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为275r/min，搅拌36min，即得成品。
所述氨基化海藻酸采用中国发明专利201010263362.1公开的方法制备而成。
对比例1
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：棕榈酰五肽18份、聚环氧琥珀酸钠11份、聚乙烯吡咯烷酮8份、氨基化海藻酸10份、仙人掌种子粉7份、蜗牛粘液17份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于82℃下搅拌混合搅拌18min；搅拌速度为290r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于72℃下混合搅拌16min；搅拌速度为480r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为275r/min，搅拌36min，即得成品。
对比例2
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素18份、棕榈酰五肽18份、聚乙烯吡咯烷酮8份、氨基化海藻酸10份、仙人掌种子粉7份、蜗牛粘液17份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将秦皮甲素和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于82℃下搅拌混合搅拌18min；搅拌速度为290r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于72℃下混合搅拌16min；搅拌速度为480r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为275r/min，搅拌36min，即得成品。
对比例3
一种砷污染土壤原位修复剂，包括以下重量份数的原料：棕榈酰五肽18份、聚乙烯吡咯烷酮8份、氨基化海藻酸10份、仙人掌种子粉7份、蜗牛粘液17份。
一种砷污染土壤原位修复剂的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配方称取棕榈酰五肽、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；(2)将聚乙烯吡咯烷酮置于82℃下搅拌混合搅拌18min；搅拌速度为290r/min；(3)将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于72℃下混合搅拌16min；搅拌速度为480r/min；(4)将步骤(2)所得物与步骤(3)所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为275r/min，搅拌36min，即得成品。
实验例1
将有机磷污染土壤投入反应器中，将实施例5和对比例1-3的土壤修复剂用水进行稀释，稀释为质量分数为2wt％的混合料液；向污染土壤中加入上述的混合料液，土壤与混合料液重量比为1：10，搅拌1h，搅拌后静置20h，将上层液体与下层土壤分离，下层土壤干燥后，测定其中的甲基对硫磷、甲拌磷、杀扑磷的含量。被污染土壤修复之前，甲基对硫磷、甲拌磷、杀扑磷的含量分别为112.2mg/Kg、115.8mg/Kg、98.1mg/Kg。修复后土壤中甲基对硫磷、甲拌磷、杀扑磷含量分别如下表1所示，单位：mg/Kg：
表1
项目 甲基对硫磷 甲拌磷 杀扑磷
实施例5 14.8 17.1 19.3
对比例1 34.7 38.1 40.8
对比例2 38.5 43.6 39.7
对比例3 41.2 48.1 46.2
实验例2
在重金属污染土壤的表面施加5cm厚度的本发明的土壤修复剂后，将受污染土壤表层20cm厚的土壤与施加的土壤修复剂通过翻耕的方式混合均匀。两周后，重金属污染土壤中的重金属镉、铬、汞、铅、砷、镍、锌、铜等被固定化，失去其生物有效性，实现了重金属污染土壤的原位修复，修复后的土质与自然土壤接近。修复后的土壤环境质量满足中国《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)二级标准值的要求，修复结果如下表2所示，单位：mg/Kg。
表2 被污染土壤修复前后的重金属含量
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种砷污染土壤原位修复剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素12-20份、棕榈酰五肽11-20份、聚环氧琥珀酸钠6-12份、聚乙烯吡咯烷酮5-10份、氨基化海藻酸4-11份、仙人掌种子粉4-8份、蜗牛粘液11-20份。
2.根据权利要求1所述的砷污染土壤原位修复剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素13-18份、棕榈酰五肽12-18份、聚环氧琥珀酸钠8-11份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、氨基化海藻酸6-10份、仙人掌种子粉5-7份、蜗牛粘液13-17份。
3.根据权利要求1所述的砷污染土壤原位修复剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：秦皮甲素15份、棕榈酰五肽17份、聚环氧琥珀酸钠10份、聚乙烯吡咯烷酮7份、氨基化海藻酸8份、仙人掌种子粉6份、蜗牛粘液15份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的砷污染土壤原位修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照上述配方称取秦皮甲素、棕榈酰五肽、聚环氧琥珀酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液，备用；（2）将秦皮甲素、聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮混合，置于75-85℃下搅拌混合搅拌10-20min；（3）将氨基化海藻酸、仙人掌种子粉和蜗牛粘液置于50-80℃下混合搅拌10-20min；（4）将步骤（2）所得物与步骤（3）所得物、棕榈酰五肽混合，搅拌速度为200-300r/min，搅拌30-40min，即得成品。
5.根据权利要求4所述的砷污染土壤原位修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）搅拌速度为250-300r/min；步骤（3）搅拌速度为400-500r/min。
6.一种如权利要求1-3任一所述的砷污染土壤原位修复剂用于治理有机磷污染土壤以及重金属土壤污染。
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