CN110484269A - 一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法，属于土壤修复技术领域。该方法首先将蒙脱土、乙醇、水和尿素反应得到改性蒙脱土，随后以以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备得到腐植酸钾；然后分别称取配方量的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石混合均匀并粉碎即得重金属污染土壤修复剂。将修复剂分散于土壤中吸附重金属粒子，然后激光辐照焊接团聚为大颗粒，再经磁选筛分机除去修复剂，即可实现土壤中重金属的永久性除去。与传统方法相比，本发明的使用方法可有效防止二次污染，且吸附能力强，效率高，适用范围广，可使土壤中的重金属粒子永久性除去，同时整个过程成本低，操作简单，易控制，无污染，具有良好的综合效益。

Description

一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法。

背景技术

随着经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入大气、土壤和水环境，已严重影响到人类生存环境的质量。重金属中尤以汞、镉、铅、砷、铬对人类健康危害最大，常被称为“五毒元素”。相比大气污染和水污染，重金属土壤污染是最难解决的。这是因为，土壤污染不像大气污染或者水污染一样比较容易扩散或稀释，重金属一旦进入土壤，降解起来就很困难，而遭到重金属污染的土壤几乎没有使用价值，长出的作物对人体健康也会有很大的危害，因此对重金属污染土壤的治理已经刻不容缓。

目前针对土壤重金属污染的治理方法主要有固定化/稳定化、淋洗法、洗土法、电动力学修复法、化学还原法、植物修复、微生物修复，总体存在修复效率低、处理成本高等问题。传统的修复方法如填埋、淋洗、电化学等工程量大、成本高，而且常常导致土壤结构破坏和某些营养元素丢失。因此，开发一种低成本、简单高效及环境友好的土壤修复剂具有重大意义。

Zhong等人发明了一种土壤重金属修复剂及其制备方法，此土壤重金属修复剂包括高分子聚合物和填料，高分子聚合物能与重金属离子形成稳定的螯合物，有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定，降低重金属活性，阻止作物吸收，并通过填料的吸附作用控制其迁移。然而，上述技术难以将重金属永久进行固定，存在再次因环境变化重新流失进入土壤的风险，并且制备过程复杂而成本高，阻碍了土壤重金属污染修复的发展。

因此，开发一种有效的降低重金属离子活性、避免二次污染、提升土壤质量的重金属污染土壤修复剂成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法，通过利用钝化技术修复重金属污染土壤，并通过吸附和激光焊接得到重金属富集的大颗粒，以从土壤中筛分出，能够从根本上解决重金属重新流失在土壤中的问题，避免二次污染，同时提升土壤质量，有助于作物生长。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种重金属污染土壤修复剂，所述土壤修复剂适宜修复土壤偏酸性的重金属污染土壤，且所述土壤修复剂是由腐植酸钾、改性蒙脱土和海泡石按照质量比为(15～20)∶(8～15)∶(4～6)组成。

需要说明的是，本发明申请公开的土壤修复剂通过浇施的方式施加到受污染的土壤中，大部分腐植酸钾受到土壤酸性的中和作用，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成腐植酸团粒，而该腐植酸团粒具有更加丰富的网状结构，比表面积比其他酸性不溶腐植酸施加在土壤中后表现出的比表面积高出约10-15％。同时，较大的比表面积会使更多的活性中心暴露在团粒表面和网孔中，这些活性中心的存在，使得对重金属离子络合作用以强度更高的螯合形式为主。

此外，由于土壤本身对金属离子就有一定的吸附作用，且土壤中分子运动相对困难，单纯的物理吸附很难达到如水体中一样的吸附效果。同时，土壤中添加的吸附剂难以回收，物理吸附的可逆性较大，被吸附的重金属容易解脱出来而不发生质的变化。对此，本申请用于除脱污染土壤中的重金属时，所采用的使用方法是将重金属污染土壤修复剂分散于土壤，使土壤修复剂充分吸附重金属离子，然后利用激光照射使吸附重金属离子的吸附剂焊接团聚形成大颗粒，进一步通过磁选分筛将吸附重金属离子的大颗粒吸附剂从土壤中筛分出。其显著的优势是利用吸附和激光焊接得到重金属富集的大颗粒，并从土壤中筛分出，根本上解决了重金属重新流失在土壤中的问题。

优选的，所述改性蒙脱土是由蒙脱土、乙醇、水和尿素按照19∶(35～40)∶(25～30)∶(10～15)的质量比反应制得，具体制备方案如下：将蒙脱土、乙醇、水和尿素于45℃～60℃条件下反应30～45min，随后降至-5℃继续反应10～15min，最终过滤、真空干燥即得改性蒙脱土。

值得说明的是，蒙脱土在热的乙醇水溶液中能发生溶胀，尿素在热的乙醇水溶液中能发生溶解，并渗透至蒙脱土层间，当体系温度逐渐降温时，尿素从反应体系中析出，并留在蒙脱土层间距间，提高蒙脱土的层间距，有利于提高蒙脱土对物质的吸附性，因此，通过上述方法制备的改性蒙脱土能提高重金属土壤修复剂降低土壤中重金属含量的性能。

具体制备如下：将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土。

值得说明的是，所述腐植酸钾是以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制得。

优选的，所述低阶煤为风化煤、褐煤或泥炭。

本发明申请还请求保护一种重金属污染土壤修复剂的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：

步骤一、以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备得到腐植酸钾；

步骤二、将蒙脱土、乙醇、水和尿素于45℃～60℃条件下反应30～45min，随后降至-5℃继续反应10～15min，最终过滤、真空干燥得到改性蒙脱土；

步骤三、分别称取配方量的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石混合均匀，得混合物；

值得说明的是，本申请将腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石配合使用，其中海泡石在酸性土壤中部分镁会解离出来，有益于增加土壤中镁元素的含量，对于镁需求量较大的作物，如稻谷、玉米、大豆等粮食作物和芒果、龙眼、荔枝等水果的产量和品质都有很好的提升作用。另外，海泡石具有很强的吸附性，且在酸性土壤中，随着酸活化改性脱镁的增加，孔结构改善，比表面积进一步增加，吸附作用增强。海泡石的吸附主要是物理吸附，在土壤“湿润-干燥”的变化过程中，还能够产生“聚集”重金属的作用，使得腐植酸钝化重金属有协助作用。

步骤四、将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

上述重金属污染土壤修复剂或通过上述制备方法制得的土壤修复剂的使用方法，包括以下步骤：

(1)对修复区的土壤进行清理杂物、挖掘及粉碎的预处理工作，并在土壤中均匀掺入土壤修复剂后，在土壤表面喷水润湿；

(2)将掺入土壤修复剂的土壤抹平，恢复于原位(注意防止雨水浸泡和冲洗)，待土壤修复剂与土壤中的重金属经过1～2个月的充分反应后，污染土壤中的重金属被钝化，失去其生物有效性，从而实现了重金属污染土壤的修复。

优选的，所述土壤修复剂的使用量为每亩15～25kg。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法，具有如下优异效果：

1、本发明的处理方法无需向土壤中加入化学试剂，防止了二次污染；

2、本发明公开的修复剂适宜于修复土壤偏酸性的重金属污染土壤，其中的腐植酸钾大部分在土壤的酸性环境作用下絮沉，形成不溶的腐植酸团粒，而腐植酸团粒起主要的吸附钝化重金属的作用，此外，该腐植酸团粒的存在还具有改善土壤结构、提高土壤疏松度和氧含量等作用；

3、本发明通过激光焊接将吸附重金属粒子的修复剂团聚为大颗粒，再筛分除去，可使土壤中的重金属粒子永久性除去，解决了常规处理方法易因环境变化导致重金属重新流失进入土壤的缺陷。

4、本发明制备方法成本低，操作简单，易控制，无污染，适合规模化生产，具有良好的综合效益。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法，该重金属土壤修复剂可以有效缓解土壤重金属污染的问题，防止重金属再次因环境变化重新流失进入土壤的风险，并且制备过程较为简单，成本低，适宜于大规模推广。

本发明公开了一种重金属污染土壤修复剂，该土壤修复剂适宜修复土壤偏酸性的重金属污染土壤，且土壤修复剂是由腐植酸钾、改性蒙脱土和海泡石按照质量比为(15～20)∶(8～15)∶(4～6)组成。

为了进一步优化上述技术方案，改性蒙脱土是由蒙脱土、乙醇、水和尿素按照19∶(35～40)∶(25～30)∶(10～15)的质量比反应制得，具体制备方案如下：将蒙脱土、乙醇、水和尿素于45℃～60℃条件下反应30～45min，随后降至-5℃继续反应10～15min，最终过滤、真空干燥即得改性蒙脱土。

为了进一步优化上述技术方案，腐植酸钾是以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制得，且低阶煤为风化煤、褐煤或泥炭。

本发明还公开了一种重金属污染土壤修复剂的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一、以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备得到腐植酸钾；

步骤二、将蒙脱土、乙醇、水和尿素于45℃～60℃条件下反应30～45min，随后降至-5℃继续反应10～15min，最终过滤、真空干燥得到改性蒙脱土；

步骤三、分别称取配方量的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石混合均匀，得混合物；

步骤四、将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

另外，本发明还公开了上述重金属污染土壤修复剂的使用方法，具体包括如下使用步骤：

(1)对修复区的土壤进行清理杂物、挖掘及粉碎的预处理工作，并在土壤中均匀掺入土壤修复剂后，在土壤表面喷水润湿；

(2)将掺入土壤修复剂的土壤抹平，恢复于原位(注意防止雨水浸泡和冲洗)，待土壤修复剂与土壤中的重金属经过1～2个月的充分反应后，污染土壤中的重金属被钝化，失去其生物有效性，从而实现了重金属污染土壤的修复。

此外，需要说明的是，该土壤修复剂的使用量为每亩15～25kg。

下面，将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行进一步的说明。

实施例1

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为15∶15∶6的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将3kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为6.5×1014Hz，功率密度为2×105W/cm²，处理时间为4min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒，然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例1的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

实施例2

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为16∶14∶5的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将2kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为4.5×1014Hz，功率密度为8×105W/cm²，处理时间为2min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒，然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例2的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

实施例3

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为18∶10∶5的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将1.5kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为5×1014Hz，功率密度为3×105W/cm²，处理时间为3min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例3的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

实施例4

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为16∶10∶5的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将2.5kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为6×1014Hz，功率密度为4×105W/cm²，处理时间为4min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例4的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

实施例5

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为19∶14∶5的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将3kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为4.8×1014Hz，功率密度为6×105W/cm²，处理时间为2min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例5的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

实施例6

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为20∶15∶6的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将2kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为6.2×1014Hz，功率密度为7×105W/cm²，处理时间为2.5min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例6的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

实施例7

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将蒙脱土、乙醇、水和尿素加入到水热反应釜中，维持水热反应温度45℃～60℃条件下反应45min，将水热反应釜按照0.5℃/min的降温速率降至-5℃，维持上述反应条件继续反应15min，产物过滤并于25℃、-0.09MPa真空干燥45min，粉碎得到改性蒙脱土；随后以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备腐植酸钾；分别称取质量比为18∶14∶6的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石，将三者混合均匀，得混合物，并将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

将1kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂中的腐植酸钾在受到土壤酸性的中和作用后，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成的腐植酸团粒充分有效吸附重金属粒子，然后将混合土壤置于激光室中，开启连续波激光发生器对其进行辐照处理，激光频率为5.5×1014Hz，功率密度为5×105W/cm²，处理时间为3.5min，使吸附重金属粒子的修复剂在激光作用下发生焊接，形成团聚的大颗粒。然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将大颗粒修复剂从土壤中筛选出来，即可将重金属从土壤中永久性除去。

采用实施例7的方法制备的重金属土壤修复剂，将其用于处理重金属污染的土壤，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。可见本发明的方法制备的重金属土壤修复剂，具有更好的修复效果，可使土壤中重金属残留率低于5％。

对比例1

一种重金属污染土壤修复剂的制备及修复土壤的具体过程如下：

将秸秆粉碎机及其电动机安装在角钢制成的机座上，启动后先空转2min，确认正常后，将干燥秸秆连续投料，经粉碎得到长度不超过5mm的秸秆颗粒。然后将0.8kg秸秆颗粒加入10kg质量浓度为13％的硫酸亚铁溶液中，搅拌均匀，置于80℃的恒温水浴槽内，并在搅拌状态下不断加入氨水和双氧水，直至体系中亚铁离子全部氧化为铁离子，形成氢氧化铁凝胶，并与秸秆纤维素均匀交织。静置10h后，采用蒸馏水洗涤并过滤，在空气中加热至120℃烘干10h，并在研磨机中磨粉，得到的具有纳米孔的吸附材料即为重金属土壤修复剂；将1kg所得修复剂与100kg土壤混合并分散均匀，使修复剂的纳米孔洞充分有效吸附重金属粒子。然后将混合土壤加入磁选筛分机中，将修复剂从土壤中筛选出来。

采用对比例1缺省了激光处理，测试处理前及处理后的重金属粒子浓度，并与常规处理方法比较，得到的数据如表1所述。

对比例2

利用植物修复土壤中的重金属，修复期为一季，修复效果如表1。

表1

测定组	镍	铬(六价)	砷	铜
					实施例1	126.49	1.75	6.67	1080.32
实施例2	111.27	2.65	14.36	1768.24
					实施例3	147.23	2.13	16.78	1546.11
实施例4	132.32	2.43	10.85	1697.35
					实施例5	145.67	3.12	12.65	1476.21
实施例6	128.64	2.87	15.32	1372.56
					实施例7	134.56	3.05	52.16	1098.67
对比例1	557.94	3.25	43.58	9976.94
					对比例2	728.31	6.13	52.67	14363.42

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述土壤修复剂适宜修复土壤偏酸性的重金属污染土壤，且所述土壤修复剂是由腐植酸钾、改性蒙脱土和海泡石按照质量比为(15～20)∶(8～15)∶(4～6)组成。

2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述改性蒙脱土是由蒙脱土、乙醇、水和尿素按照19∶(35～40)∶(25～30)∶(10～15)的质量比反应制得，具体制备方案如下：将蒙脱土、乙醇、水和尿素于45℃～60℃条件下反应30～45min，随后降至-5℃继续反应10～15min，最终过滤、真空干燥即得改性蒙脱土。

3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述腐植酸钾是以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制得。

4.根据权利要求3所述的一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述低阶煤为风化煤、褐煤或泥炭。

5.如权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

步骤一、以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备得到腐植酸钾；

步骤二、将蒙脱土、乙醇、水和尿素于45℃～60℃条件下反应30～45min，随后降至-5℃继续反应10～15min，最终过滤、真空干燥得到改性蒙脱土；

步骤三、分别称取配方量的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石混合均匀，得混合物；

步骤四、将所得混合物粉碎至60～90目，或利用造粒机制成直径为0.5～3.0mm的颗粒，即得重金属污染土壤修复剂。

6.如权利要求1所述的一种重金属污染土壤修复剂或如权利要求5所述的制备方法制得的土壤修复剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对修复区的土壤进行清理杂物、挖掘及粉碎的预处理工作，并在土壤中均匀掺入土壤修复剂后，在土壤表面喷水润湿；

(2)将掺入土壤修复剂的土壤抹平，恢复于原位(注意防止雨水浸泡和冲洗)，待土壤修复剂与土壤中的重金属经过1～2个月的充分反应后，污染土壤中的重金属被钝化，失去其生物有效性，从而实现了重金属污染土壤的修复。

7.根据权利要求6所述的一种重金属污染土壤修复剂的使用方法，其特征在于，所述土壤修复剂的使用量为每亩15～25kg。