CN109530418A - 重金属污染土壤修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤修复技术领域，特别涉及一种重金属污染土壤修复方法，包括以下步骤：步骤1，制备磁性壳聚糖微球；步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，分散均匀；步骤3，向步骤2的土壤喷洒磷酸缓冲溶液，分散均匀；重复三次；步骤4，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球；所述磁性壳聚糖微球的为四氧化三铁/二氧化硅/壳聚糖复合微球；本发明的重金属污染土壤修复方法通过磁性壳聚糖微球对土壤中的重金属离子进行吸附，吸附效果好，且可通过磁铁回收，重复利用，节约成本，避免二次污染。

Description

重金属污染土壤修复方法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，特别涉及一种重金属污染土壤修复方法。

背景技术

随着工业化进程的不断加快，矿产资源的不合理开采及其冶炼排放、长期对土壤进行污水灌溉和污泥施用、人为活动引起的大气沉降、化肥和农药的施用等原因，造成了土壤污染严重。目前国内土壤污染的具体情况，并没有明确的官方数据。分析认为，目前我国的土壤污染尤其是土壤重金属污染有进一步加重的趋势。据此估计，目前我国已有六分之一的农地受到重金属污染，而我国作为人口密度非常高的国家，土壤中的污染对人的健康影响非常大，土壤污染问题也已逐步受到重视。

中国专利CN103894404B公开一种修复重金属污染土壤的方法，其方法为：使用丙烯酸改性壳聚糖作为修复剂，将修复剂水溶液中施放到待耕的水田中进行犁田耙田进而将重金属从污染的土壤中转移到洗脱液中，实现重金属(Pb，Cr，Cu)污染土壤的修复。但修复剂水溶液中施放土壤中难以再次收集，实际应用中难以取得好的效果，容易产生二次污染。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种重金属污染土壤修复方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种重金属污染土壤修复方法，包括以下步骤：

步骤1，制备磁性壳聚糖微球；

步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，分散均匀；

步骤3，向步骤2的土壤喷洒磷酸缓冲溶液，分散均匀；重复三次；

步骤4，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球。

优选地，所述磁性壳聚糖微球的为四氧化三铁/二氧化硅/壳聚糖复合微球。

优选地，所述磁性壳聚糖微球的施放量为：单位立方米的土壤中施放3-9g磁性壳聚糖微球。

优选地，所述磷酸缓冲溶液由3重量份的磷酸一氢钠、2重量份的磷酸二氢钠、95重量份的水组成。

优选地，所述磷酸缓冲溶液的喷洒量为：单位立方米的土壤中喷洒1000-1500毫升磷酸缓冲溶液。

优选地，所述步骤2和步骤3中，采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合。

优选地，所述磁性壳聚糖微球的制备方法为：

步骤1.1，将100毫升0.8mol/L的氯化铁溶液与100毫升0.8mol/L氯化亚铁溶液在氮气氛围下混合均匀，加入10克聚乙二醇，分散均匀，制成溶液A；

步骤1.2，所述溶液A在氮气氛围和搅拌条件下，滴加1.5毫升正硅酸乙酯，搅拌30分钟后，滴加5毫升质量分数为5％的氨水，继续搅拌4小时，制成溶液B；

步骤1.3，将溶液B转移至水热釜，180-200℃条件下，水热反应进行20小时；

步骤1.4，将水热反应得到的产物过滤，洗涤，分散在50毫升质量分数为10％的戊二醛水溶液中，与50毫升壳聚糖-醋酸溶液混合均匀，搅拌3小时后，冻干，粉碎制得磁性壳聚糖微球。

相对于现有技术，本发明的优点如下，

本发明的重金属污染土壤修复方法通过磁性壳聚糖微球对土壤中的重金属离子进行吸附，吸附效果好，且可通过磁铁回收，重复利用，节约成本，避免二次污染。

具体实施方式

实施例中采用的重金属污染的土壤取自某化学工业区污染土壤，主要含有铅、铜等重金属元素。

实施例1：

磁性壳聚糖微球的制备：

步骤1.1，将100毫升0.8mol/L的氯化铁溶液与100毫升0.8mol/L氯化亚铁溶液在氮气氛围下混合均匀，加入10克聚乙二醇，分散均匀，制成溶液A；

步骤1.2，所述溶液A在氮气氛围和搅拌条件下，滴加1.5毫升正硅酸乙酯，搅拌30分钟后，滴加5毫升质量分数为5％的氨水，继续搅拌4小时，制成溶液B；

步骤1.3，将溶液B转移至水热釜，180-200℃条件下，水热反应进行20小时；

步骤1.4，将水热反应得到的产物过滤，洗涤，分散在50毫升质量分数为10％的戊二醛水溶液中，与50毫升壳聚糖-醋酸溶液混合均匀，搅拌3小时后，冻干，粉碎制得磁性壳聚糖微球。

实施例2：

一种重金属污染土壤修复方法，包括以下步骤：

步骤1，取实施例1制备的磁性壳聚糖微球；

步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，单位立方米的土壤中施放3g磁性壳聚糖微球；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；

步骤3，配置磷酸缓冲溶液：将3重量份的磷酸一氢钠、2重量份的磷酸二氢钠、95重量份的水混合均匀；向步骤2的土壤喷洒磷酸缓冲溶液，单位立方米的土壤中喷洒1000毫升磷酸缓冲溶液；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；重复三次；

步骤4，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球。

分析修复后的土壤中铅、铜含量，计算得出：铅去除率为91％，铜去除率为86％。

实施例3：

一种重金属污染土壤修复方法，包括以下步骤：

步骤1，取实施例1制备的磁性壳聚糖微球；

步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，单位立方米的土壤中施放9g磁性壳聚糖微球；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；

步骤3，配置磷酸缓冲溶液：将3重量份的磷酸一氢钠、2重量份的磷酸二氢钠、95重量份的水混合均匀；向步骤2的土壤喷洒磷酸缓冲溶液，单位立方米的土壤中喷洒1500毫升磷酸缓冲溶液；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；重复三次；

步骤4，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球。

分析修复后的土壤中铅、铜含量，计算得出：铅去除率为93％，铜去除率为88％。

对比例1：

一种重金属污染土壤修复方法，包括以下步骤：

步骤1，取实施例1制备的磁性壳聚糖微球；

步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，单位立方米的土壤中施放9g磁性壳聚糖微球；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；

步骤3，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球。

分析修复后的土壤中铅、铜含量，计算得出：铅去除率为55％，铜去除率为49％。

对比例2：

一种重金属污染土壤修复方法，包括以下步骤：

步骤1，取实施例1制备的磁性壳聚糖微球；

步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，单位立方米的土壤中施放9g磁性壳聚糖微球；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；

步骤3，向步骤2的土壤喷洒清水，单位立方米的土壤中喷洒1500毫升清水；采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合，分散均匀；重复三次；

步骤4，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球。

分析修复后的土壤中铅、铜含量，计算得出：铅去除率为79％，铜去除率为71％。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种重金属污染土壤修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备磁性壳聚糖微球；

步骤2，将所述磁性壳聚糖微球施放到重金属污染的土壤中，分散均匀；

步骤3，向步骤2的土壤喷洒磷酸缓冲溶液，分散均匀；重复三次；

步骤4，将土壤晾干，粉碎，用磁铁回收磁性壳聚糖微球。

2.如权利要求1所述的重金属污染土壤修复方法，其特征在于，所述磁性壳聚糖微球的为四氧化三铁/二氧化硅/壳聚糖复合微球。

3.如权利要求1所述的重金属污染土壤修复方法，其特征在于，所述磁性壳聚糖微球的施放量为：单位立方米的土壤中施放3-9g磁性壳聚糖微球。

4.如权利要求1所述的重金属污染土壤修复方法，其特征在于，所述磷酸缓冲溶液由3重量份的磷酸一氢钠、2重量份的磷酸二氢钠、95重量份的水组成。

5.如权利要求1所述的重金属污染土壤修复方法，其特征在于，所述磷酸缓冲溶液的喷洒量为：单位立方米的土壤中喷洒1000-1500毫升磷酸缓冲溶液。

6.如权利要求1所述的重金属污染土壤修复方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3中，采用卧式旋耕机对土壤进行旋耕混合。

7.如权利要求1所述的重金属污染土壤修复方法，其特征在于，所述磁性壳聚糖微球的制备方法为：

步骤1.1，将100毫升0.8mol/L的氯化铁溶液与100毫升0.8mol/L氯化亚铁溶液在氮气氛围下混合均匀，加入10克聚乙二醇，分散均匀，制成溶液A；

步骤1.2，所述溶液A在氮气氛围和搅拌条件下，滴加1.5毫升正硅酸乙酯，搅拌30分钟后，滴加5毫升质量分数为5％的氨水，继续搅拌4小时，制成溶液B；

步骤1.3，将溶液B转移至水热釜，180-200℃条件下，水热反应进行20小时；

步骤1.4，将水热反应得到的产物过滤，洗涤，分散在50毫升质量分数为10％的戊二醛水溶液中，与50毫升壳聚糖-醋酸溶液混合均匀，搅拌3小时后，冻干，粉碎制得磁性壳聚糖微球。