CN108296277A - 一种用于铅污染土壤的修复剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于铅污染土壤的修复剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于铅污染土壤的修复剂及其制备方法，包括以下重量份的原料：烟梗6‑12份、电气石31‑46份、过硫酸钙4‑8份、氧化锌粉3‑5份、动植物蛋白6‑10份、聚丙烯酰胺3‑6份、粉煤灰18‑25份、硅酸盐8‑15份、聚天冬氨酸1.6‑3份和桑叶10‑16份。本发明原料来源广泛，修复工艺简单，通过各种原料之间的协同作用，制备的成品可以有效的清除土壤中的铅离子，修复周期短，使用前景广阔。

Description

一种用于铅污染土壤的修复剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，具体是一种用于铅污染土壤的修复剂。
背景技术
土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物，微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质），氧化的腐殖质等组成。近年来，随着农业生产活动的增加、工业废水排放的增多和化学肥料的过量使用，土壤的结构遭到破坏，土壤出现板结等状况，种植的农产品产量低，品质差，土壤中重金属离子的浓度也在提高。
铅是常见的一种重金属，铅无法再降解，一旦排入环境，很长时间仍然保持其毒性。由于铅在环境中的长期持久性，又对许多生命组织有较强的潜在性毒性，所以铅一直被列入强污染物范围，铅被农作物吸收会通过食物链转移到人体内，铅对人体的危害表现在：胃疼，头痛，颤抖，神经性烦躁突触数量降低，在最严重的情况下，可能人事不省，直至死亡。因此降低土壤中铅离子的含量刻不容缓。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于铅污染土壤的修复剂，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：
一种用于铅污染土壤的修复剂，包括以下重量份的原料：烟梗6-12份、电气石31-46份、过硫酸钙4-8份、氧化锌粉3-5份、动植物蛋白6-10份、聚丙烯酰胺3-6份、粉煤灰18-25份、硅酸盐8-15份、聚天冬氨酸1.6-3份和桑叶10-16份。
作为本发明进一步的方案：硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾和硅酸钙中的一种或者几种的混合物。
作为本发明进一步的方案：聚天冬氨酸的平均分子量为12000-14500。
所述用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将桑叶洗净并且粉碎成粒径为0.25-1.60mm的碎片，然后将碎片在65-80摄氏度的水中煎煮2-4次，过滤并且合并滤液，得到桑叶煎煮液；
步骤二，将烟梗破碎后在28-35摄氏度下酶解，得到烟梗酶解液；
步骤三，将氧化锌粉、电气石、过硫酸钙和硅酸盐混合并且球磨至50-80目，再向其中加入烟梗酶解液，在45-55摄氏度下浸泡80-120分钟，离心过滤并且在60-70摄氏度下干燥，得到第一混合物；
步骤四，将动植物蛋白和聚天冬氨酸浸泡在桑叶煎煮液中3-6小时，然后向其中加入聚丙烯酰胺并且以240-300rpm的转速搅拌60-75分钟，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物和粉煤灰充分搅拌均匀并且在30-40摄氏度下干燥，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤四中加入聚丙烯酰胺之前在电场强度为8-13KV下保持20-30分钟。
所述用于铅污染土壤的修复剂的使用方法，具体步骤如下：将成品与铅污染土壤按照质量比1:320-350混合并且翻耕，然后加水至含水质量分数为25-30%，覆膜养护10-13天即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，修复工艺简单，通过各种原料之间的协同作用，制备的成品可以有效的清除土壤中的铅离子，修复周期短，使用前景广阔。
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
一种用于铅污染土壤的修复剂，包括以下重量份的原料：烟梗6份、电气石31份、过硫酸钙4份、氧化锌粉3份、动植物蛋白6份、聚丙烯酰胺3份、粉煤灰18份、硅酸盐8份、聚天冬氨酸1.6份和桑叶10份。硅酸盐包括硅酸钠和硅酸钾的混合物。
所述用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将桑叶洗净并且粉碎成粒径为0.85mm的碎片，然后将碎片在74摄氏度的水中煎煮3次，过滤并且合并滤液，得到桑叶煎煮液；
步骤二，将烟梗破碎后在32摄氏度下酶解，得到烟梗酶解液；
步骤三，将氧化锌粉、电气石、过硫酸钙和硅酸盐混合并且球磨至60目，再向其中加入烟梗酶解液，在48摄氏度下浸泡90分钟，离心过滤并且在65摄氏度下干燥，得到第一混合物；
步骤四，将动植物蛋白和聚天冬氨酸浸泡在桑叶煎煮液中4.5小时，然后向其中加入聚丙烯酰胺并且以270rpm的转速搅拌66分钟，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物和粉煤灰充分搅拌均匀并且在32摄氏度下干燥，即可得到成品。
所述用于铅污染土壤的修复剂的使用方法，具体步骤如下：将成品与铅污染土壤按照质量比1:325混合并且翻耕，然后加水至含水质量分数为25%，覆膜养护13天即可。
对安徽某地的铅污染土壤采用实施例1的产品和使用方法治理，修复前土壤中铅含量为0.173mg/kg，修复后土壤中铅含量为0.015mg/kg，铅含量下降率为91.33%。
实施例2
一种用于铅污染土壤的修复剂，包括以下重量份的原料：烟梗9份、电气石37份、过硫酸钙6份、氧化锌粉4.2份、动植物蛋白7.5份、聚丙烯酰胺4份、粉煤灰20份、硅酸盐11份、聚天冬氨酸1.9份和桑叶12份。聚天冬氨酸的平均分子量为12000-14500。
所述用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将桑叶洗净并且粉碎成粒径为1.20mm的碎片，然后将碎片在75摄氏度的水中煎煮4次，过滤并且合并滤液，得到桑叶煎煮液；
步骤二，将烟梗破碎后在33摄氏度下酶解，得到烟梗酶解液；
步骤三，将氧化锌粉、电气石、过硫酸钙和硅酸盐混合并且球磨至80目，再向其中加入烟梗酶解液，在52摄氏度下浸泡110分钟，离心过滤并且在68摄氏度下干燥，得到第一混合物；
步骤四，将动植物蛋白和聚天冬氨酸浸泡在桑叶煎煮液中5小时，然后向其中加入聚丙烯酰胺并且以300rpm的转速搅拌70分钟，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物和粉煤灰充分搅拌均匀并且在35摄氏度下干燥，即可得到成品。
所述用于铅污染土壤的修复剂的使用方法，具体步骤如下：将成品与铅污染土壤按照质量比1:340混合并且翻耕，然后加水至含水质量分数为28%，覆膜养护12天即可
对江苏某地的铅污染土壤采用实施例2的产品和使用方法治理，修复前土壤中铅含量为0.224mg/kg，修复后土壤中铅含量为0.012mg/kg，铅含量下降率为94.64%。
实施例3
一种用于铅污染土壤的修复剂，包括以下重量份的原料：烟梗11份、电气石43份、过硫酸钙7份、氧化锌粉4.5份、动植物蛋白9份、聚丙烯酰胺5.2份、粉煤灰23份、硅酸盐13份、聚天冬氨酸2.5份和桑叶14.5份。硅酸盐包括硅酸钾和硅酸钙的混合物。
所述用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将桑叶洗净并且粉碎成粒径为1.50mm的碎片，然后将碎片在75摄氏度的水中煎煮4次，过滤并且合并滤液，得到桑叶煎煮液；
步骤二，将烟梗破碎后在35摄氏度下酶解，得到烟梗酶解液；
步骤三，将氧化锌粉、电气石、过硫酸钙和硅酸盐混合并且球磨至60目，再向其中加入烟梗酶解液，在50摄氏度下浸泡105分钟，离心过滤并且在65摄氏度下干燥，得到第一混合物；
步骤四，将动植物蛋白和聚天冬氨酸浸泡在桑叶煎煮液中5小时，在电场强度为12KV下保持25分钟，然后向其中加入聚丙烯酰胺并且以240rpm的转速搅拌66分钟，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物和粉煤灰充分搅拌均匀并且在33摄氏度下干燥，即可得到成品。
所述用于铅污染土壤的修复剂的使用方法，具体步骤如下：将成品与铅污染土壤按照质量比1:340混合并且翻耕，然后加水至含水质量分数为28%，覆膜养护12天即可。
对重庆某地的铅污染土壤采用实施例3的产品和使用方法治理，修复前土壤中铅含量为0.156mg/kg，修复后土壤中铅含量为0.004mg/kg，铅含量下降率为97.44%。
实施例4
一种用于铅污染土壤的修复剂，包括以下重量份的原料：烟梗12份、电气石46份、过硫酸钙8份、氧化锌粉5份、动植物蛋白10份、聚丙烯酰胺6份、粉煤灰25份、硅酸盐15份、聚天冬氨酸3份和桑叶16份。硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾和硅酸钙的混合物。聚天冬氨酸的平均分子量为12000-14500。
所述用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将桑叶洗净并且粉碎成粒径为1.20mm的碎片，然后将碎片在75摄氏度的水中煎煮4次，过滤并且合并滤液，得到桑叶煎煮液；
步骤二，将烟梗破碎后在35摄氏度下酶解，得到烟梗酶解液；
步骤三，将氧化锌粉、电气石、过硫酸钙和硅酸盐混合并且球磨至60目，再向其中加入烟梗酶解液，在55摄氏度下浸泡120分钟，离心过滤并且在64摄氏度下干燥，得到第一混合物；
步骤四，将动植物蛋白和聚天冬氨酸浸泡在桑叶煎煮液中5小时，在电场强度为10KV下保持25分钟，然后向其中加入聚丙烯酰胺并且以300rpm的转速搅拌70分钟，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物和粉煤灰充分搅拌均匀并且在40摄氏度下干燥，即可得到成品。
所述用于铅污染土壤的修复剂的使用方法，具体步骤如下：将成品与铅污染土壤按照质量比1:350混合并且翻耕，然后加水至含水质量分数为28%，覆膜养护12天即可
对广西某地的镉污染土壤采用实施例4的产品和使用方法治理，修复前土壤中铅含量为0.195mg/kg，修复后土壤中铅含量为0.004mg/kg，铅含量下降率为97.95%。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种用于铅污染土壤的修复剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：烟梗6-12份、电气石31-46份、过硫酸钙4-8份、氧化锌粉3-5份、动植物蛋白6-10份、聚丙烯酰胺3-6份、粉煤灰18-25份、硅酸盐8-15份、聚天冬氨酸1.6-3份和桑叶10-16份。
2.根据权利要求1所述的用于铅污染土壤的修复剂，其特征在于，所述硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾和硅酸钙中的一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的用于铅污染土壤的修复剂，其特征在于，所述聚天冬氨酸的平均分子量为12000-14500。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将桑叶洗净并且粉碎成粒径为0.25-1.60mm的碎片，然后将碎片在65-80摄氏度的水中煎煮2-4次，过滤并且合并滤液，得到桑叶煎煮液；
步骤二，将烟梗破碎后在28-35摄氏度下酶解，得到烟梗酶解液；
步骤三，将氧化锌粉、电气石、过硫酸钙和硅酸盐混合并且球磨至50-80目，再向其中加入烟梗酶解液，在45-55摄氏度下浸泡80-120分钟，离心过滤并且在60-70摄氏度下干燥，得到第一混合物；
步骤四，将动植物蛋白和聚天冬氨酸浸泡在桑叶煎煮液中3-6小时，然后向其中加入聚丙烯酰胺并且以240-300rpm的转速搅拌60-75分钟，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物和粉煤灰充分搅拌均匀并且在30-40摄氏度下干燥，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的用于铅污染土壤的修复剂的制备方法，其特征在于，所述步骤四中加入聚丙烯酰胺之前在电场强度为8-13KV下保持20-30分钟。
6.一种如权利要求1-3任一所述的用于铅污染土壤的修复剂的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：将成品与铅污染土壤按照质量比1:320-350混合并且翻耕，然后加水至含水质量分数为25-30%，覆膜养护10-13天即可。
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