CN111320986B - 一种土壤修复技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及修复土壤的技术领域，公开了一种土壤修复技术，向污染土壤添加土壤修复剂，所述土壤修复剂包括如下重量份数的组分：20‑30份过硫酸铵；15‑20份次氯酸钠；4‑6份十六烷基三甲基溴化铵；6‑8份聚苯胺；8‑12份三羟甲基丙烷油酸酯；2‑3份胡敏酸；6‑8份催化剂。本发明具有以下优点和效果：共同添加过硫酸铵和次氯酸钠作为氧化剂，加入十六烷基三甲基溴化铵改善土壤的理化性质，三羟甲基丙烷油酸酯与土壤混合后形成有机黏土，由聚苯胺和三羟甲基丙烷油酸酯产生协同作用提高对有机污染物的吸附性，从而可提高土壤吸附和固定有机污染物的能力，便于由氧化剂将积聚的有机污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质，提高氧化效果以达到修复土壤的目的。

Description

一种土壤修复技术
技术领域
本发明涉及修复土壤的技术领域，尤其是涉及一种土壤修复技术。
背景技术
土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。通常是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。
目前，公开号为CN107470349A的专利公开了一种污染土壤修复用添加剂投药设备，包括投药设备壳体，所述投药设备壳体的一侧设置有药剂混合室，且投药设备壳体的另一侧设置有水箱，所述药剂混合室的内部设置有药剂混合箱，且药剂混合室的底部设置有万向轮，所述药剂混合箱的上方设置有单向阀，所述单向阀远离药剂混合箱的一侧设置有喷淋管。本发明喷淋方式采用喷淋管，喷淋管为穿孔管，表面均匀分布若干通孔，由电机带动喷淋管360度旋转，化学氧化剂随离心力从通孔四散而出。
随着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，造成了土壤有机物污染严重的问题，目前都是采用单一的氧化剂，再利用上述投药设备对污染土壤进行修复，但实践证明，单一氧化剂的使用，氧化效果并不理想，因此仍有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种土壤修复技术，解决使用单一氧化剂的氧化效果不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种土壤修复技术，向污染土壤添加土壤修复剂，所述土壤修复剂包括如下重量份数的组分：
20-30份过硫酸铵；
15-20份次氯酸钠；
4-6份十六烷基三甲基溴化铵；
6-8份聚苯胺；
8-12份三羟甲基丙烷油酸酯；
2-3份胡敏酸；
6-8份催化剂。
通过采用上述技术方案，共同添加过硫酸铵和次氯酸钠作为氧化剂，使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质，达到修复土壤的目的；催化氧化反应在常温常压下即可进行，设备投资低，反应条件温和；胡敏酸作为腐殖质，对提高土壤的分解能力具有显著的增效作用；通过加入十六烷基三甲基溴化铵改善土壤的理化性质，三羟甲基丙烷油酸酯具有优异的润滑性能、粘度指数高，三羟甲基丙烷油酸酯与土壤混合后形成有机黏土，由聚苯胺和三羟甲基丙烷油酸酯产生协同作用提高对有机污染物的吸附性，从而可提高土壤吸附和固定有机污染物的能力，便于由氧化剂将积聚的有机污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质，并通过土壤中的降解菌降解富集在吸附区的有机污染物，由此达到提高氧化效果的目的并可减少氧化剂投放量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：按重量份数计，所述土壤修复剂还包括6-8份纳米三氧化铝。
通过采用上述技术方案，氧化剂中再添加纳米三氧化铝，与过硫酸铵和次氯酸钠产生协同作用，提高对土壤的氧化效果，有利于提高土壤修复效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：按重量份数计，所述土壤修复剂还包括3-5份柠檬酸。
通过采用上述技术方案，柠檬酸的加入可与纳米三氧化铝产生协同作用，进一步提高氧化剂的氧化效果，有助于提高土壤修复的效率；另外，除胡敏酸外，再添加柠檬酸协同调整土壤的酸性，在酸性土壤中，微生物种群和数量较少，有机质分解较缓慢，相对容易积累，有助于提高土壤肥力以及分解有机污染物的能力；另外胡敏酸和柠檬酸均可在土壤中缓慢地分解，释放出以氮和碳为主的养分来供给植物吸收，同时胡敏酸和柠檬酸分解产生的二氧化碳一方面可供给植物的碳素营养，另一方面可加强植物的光合作用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：按重量份数计，所述土壤修复剂还包括25-40份锯末。
通过采用上述技术方案，将锯末粉碎后经高温高压处理，锯末发酵腐烂后可为土壤提供多种营养元素，有利于改善土壤肥力，增强土壤分解有机污染物的能力，起到修复土壤的作用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：按重量份数计，所述土壤修复剂还包括20-25份葵花籽壳。
通过采用上述技术方案，葵花籽壳中除了含有丰富的钾元素以外，还含有氮磷元素和丰富的微量元素，将葵花籽壳粉碎后经高温高压发酵处理，经过腐熟后的葵花籽壳可与锯末协同改善土壤肥力，增强土壤分解有机污染物的能力；且葵花籽壳在腐熟的过程中会产生有机酸，也能使土壤变得疏松透气，有利于植物生长。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：按重量份数计，所述土壤修复剂还包括4-5份磷酸硬脂基酯。
通过采用上述技术方案，磷酸硬脂基酯的加入通过对有机污染物产生吸附、络合的作用以及改变有机污染物活性，实现对有机物污染的土壤的修复；同时在酸性条件下，磷酸硬脂基酯与十六烷基三甲基溴化铵协同稳定土壤的理化性质，有利于增强土壤吸附和固定有机污染物的能力，辅助提高土壤修复效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述催化剂为二氧化氯。
通过采用上述技术方案，一方面，以二氧化氯作为催化剂，推动氧化剂的氧化反应的进行；另一方面，在酸性条件下，二氧化氯易分解产生氯酸，放出氧，从而氧化、降解土壤中的有机污染物，避免采用金属催化剂造成二次污染的问题。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.共同添加过硫酸铵和次氯酸钠作为氧化剂，并进一步加入十六烷基三甲基溴化铵改善土壤的理化性质，具有优异的润滑性能、粘度指数高的三羟甲基丙烷油酸酯与土壤混合后形成有机黏土，由聚苯胺和三羟甲基丙烷油酸酯产生协同作用提高对有机污染物的吸附性，从而可提高土壤吸附和固定有机污染物的能力，便于由氧化剂将积聚的有机污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质，修复土壤的同时减少氧化剂的投放量并有效提高氧化效果；2.添加纳米三氧化铝与氧化剂产生协同作用，而柠檬酸的加入又可进一步与纳米三氧化铝产生协同作用，从而提高氧化剂的氧化效果，有助于提高土壤修复的效率；
3.胡敏酸外和柠檬酸的共同添加调整土壤的酸性，在酸性土壤中，微生物种群和数量较少，有机质分解较缓慢，相对容易积累，有助于提高土壤肥力以及分解有机污染物的能力；胡敏酸和柠檬酸均可在土壤中缓慢地分解，释放出以氮和硫为主的养分来供给植物吸收，同时胡敏酸分解产生的二氧化碳一方面可供给植物的碳素营养，另一方面可加强植物的光合作用；
4.磷酸硬脂基酯的加入通过对有机污染物产生吸附、络合的作用以及改变有机污染物活性，实现对有机物污染的土壤的修复；同时在酸性条件下，磷酸硬脂基酯与十六烷基三甲基溴化铵协同稳定土壤的理化性质，有利于增强土壤吸附和固定有机污染物的能力，辅助提高土壤修复效率。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例
实施例1
本发明公开了一种土壤修复技术，向污染土壤添加土壤修复剂，土壤修复剂由以下组分混合而成：过硫酸铵、次氯酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚苯胺、三羟甲基丙烷油酸酯、胡敏酸、催化剂、纳米三氧化铝、柠檬酸、锯末、葵花籽壳和磷酸硬脂基酯；各组分含量如下表1所示。
实施例2
本发明公开了一种土壤修复技术，向污染土壤添加土壤修复剂，土壤修复剂由以下组分混合而成：过硫酸铵、次氯酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚苯胺、三羟甲基丙烷油酸酯、胡敏酸、催化剂、纳米三氧化铝、柠檬酸、锯末、葵花籽壳和磷酸硬脂基酯；与实施例1的区别在于，各组分含量如下表1所示。
实施例3
本发明公开了一种土壤修复技术，向污染土壤添加土壤修复剂，土壤修复剂由以下组分混合而成：过硫酸铵、次氯酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚苯胺、三羟甲基丙烷油酸酯、胡敏酸、催化剂、纳米三氧化铝、柠檬酸、锯末、葵花籽壳和磷酸硬脂基酯；与实施例1的区别在于，各组分含量如下表1所示。
对比例对比例1
与实施例1的区别在于，不添加聚苯胺和三羟甲基丙烷油酸酯，各组分含量如下表2所示。
对比例2
与实施例1的区别在于，将聚苯胺替换为甲萘胺，各组分含量如下表2所示。
对比例3
与实施例1的区别在于，将三羟甲基丙烷油酸酯替换为癸二酸二-2-乙基己酯，各组分含量如下表2所示。
对比例4
与实施例1的区别在于，将纳米氧化铝替换为纳米氧化铁，各组分含量如下表2所示。
对比例5
与实施例1的区别在于，将柠檬酸替换为氨基磺酸，各组分含量如下表2所示。
对比例6
与实施例1的区别在于，将磷酸硬脂基酯替换为醇醚磷酸酯，各组分含量如下表2所示。
对比例7
与实施例1的区别在于，将催化剂二氧化氯替换为铜，各组分含量如下表2所示。
表1各实施例的组分含量表
Figure BDA0002428185240000051
表2各对比例的组分含量表
Figure BDA0002428185240000052
Figure BDA0002428185240000061
土壤修复试验
在土壤污染区域采集土壤样品，取样深度为0-4m，通过实验室检测特征污染物氯苯、1，2-二氯乙烷和苯的浓度；保证使用的土壤修复剂各组分的添加量充足，处理达标的目的；将土壤样品与土壤修复剂充分混合，养护5天后再次检测土壤中特征污染物的浓度并进行对比，检测结果如下表3-1至表3-3所示。
表3-1各实施例检测结果表
Figure BDA0002428185240000062
表3-2对比例1-3检测结果表
Figure BDA0002428185240000063
表3-3对比例4-7检测结果表
Figure BDA0002428185240000071
综上所述，可以得出以下结论：
1.通过实施例1和对比例1、2、3的对比可知，本发明中聚苯胺和三羟甲基丙烷油酸酯的协同添加有利于污染物的吸附，可提高氧化效率，有效加快土壤修复速率。
2.通过实施例1和对比例4的对比可知，本发明中纳米氧化铝的添加可使土壤修复效果更好。
3.通过实施例1和对比例4、5的对比可知，本发明中纳米氧化铝和柠檬酸的共同添加可提高土壤修复效果。
4.通过实施例1和对比例6的对比可知，本发明中磷酸硬脂基酯的特定添加有利于提高土壤修复效果。
5.通过实施例1和对比例7的对比可知，本发明中，加入二氧化氯可提高氧化效果，有利于增强土壤修复效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种土壤修复技术，其特征在于：向污染土壤添加土壤修复剂，所述土壤修复剂由如下重量份数的组分制备而成：
20-30份过硫酸铵；
15-20份次氯酸钠；
4-6份十六烷基三甲基溴化铵；
6-8份聚苯胺；
8-12份三羟甲基丙烷油酸酯；
2-3份胡敏酸；
6-8份催化剂；
6-8份纳米三氧化铝；
3-5份柠檬酸；
25-40份锯末；
20-25份葵花籽壳；
4-5份磷酸硬脂基酯；
所述催化剂为二氧化氯。
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