CN111889506A - 一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法 - Google Patents

一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法 Download PDF

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崔兆杰
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    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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Abstract

本发明属于土壤修复技术领域,具体涉及到一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,包括步骤如下:(1)在污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:(8~10),混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;(2)设定为期2~4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中DTPA可提取态重金属含量。本发明充分利用环糊精对重金属的高效吸附富集作用,强化对污染土壤中重金属的钝化效果,提高重金属污染土壤的修复效率。

Description

一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法
技术领域
本发明涉及一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,属于土壤修复技术领域。
背景技术
随着工业化、城市化的高速发展,土壤重金属污染成为我国目前面临的环境污染问题之一。金属矿山的开采、工业大规模生产以及固体废物的排放是导致土壤重金属污染的主要途径。土壤重金属污染不仅对土壤质量构成严重威胁,还直接或间接影响人民群众的身体健康,不利于社会稳定和可持续发展。在众多土壤重金属污染修复方法中,改良剂钝化修复具有价格低廉、施用简单和效果显著等优点,在土壤重金属污染修复中得到广泛应用。
改良剂钝化修复是向土壤中添加钝化剂,通过吸附、沉淀、络合、离子交换和氧化还原等一系列反应,降低重金属污染物的生物有效性和可迁移性,从而达到修复的目的。常用的改良剂包括石灰性物质、炭材料、粘土矿物、含磷材料、有机肥和农业废弃物等,又可以简单地分为无机类改良剂和有机类改良剂。
无机改良剂主要包括石灰性物质、炭材料、粘土矿物、含磷材料等,有机钝化剂主要包括有机肥、农业废弃物等。单一的无机改良剂能够显著钝化土壤中的重金属,但无法有效改良修复土壤基本理化性质,不利于后期绿色植被生长;单一的有机改良剂,钝化效果稍差,但能显著提升土壤肥力,利于植物生长。改良剂的钝化效果往往受到污染物的性质、土壤类型、环境因素以及改良剂的配比等影响。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明通过采用环糊精强化改良剂对重金属污染土壤的修复改良效果。本发明充分利用环糊精对重金属的高效吸附富集作用,强化对污染土壤中重金属的钝化效果,提高重金属污染土壤的修复效率。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,包括步骤如下:
(1)在污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:(8~10),混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;
(2)设定为期2~4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中二乙烯三胺五乙酸(DTPA)可提取态重金属含量。
进一步的,所述环糊精强化改良剂由以下成分组成:环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥。
进一步的,所述环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为(0.08~0.12):(0.8~1.0):(0.8~1.2):(0.8~1.2):2。
进一步的,所述环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为0.1:0.9:1:1:2。
进一步的,所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或组合。
进一步的,所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精的衍生物中的一种或组合。
进一步的,所述钙镁磷肥主要由Ca3(PO4)2、CaSiO3、MgSiO3以重量比1:1:1组成。
进一步的,所述有机肥主要成分是动物粪便。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本发明通过使用有机改良剂和有机改良剂相结合的方式,克服了单一改良剂钝化效果差,提高了重金属污染土壤的修复效率。
2、本发明通过添加新型改良剂环糊精,实现了环糊精对重金属富集捕捉,降低土壤中重金属的DTPA可提取态含量,从而提高了传统改良剂的钝化作用,强化了改良剂对重金属污染土壤修复效果。
3、本发明使用的环糊精分子为市购,广泛应用于食品和制药等行业,具有无毒无害无副作用的特点,避免了环糊精分子对土壤产生二次污染,同时环糊精分子无刺激性味道,无须后续处理。
4、本发明所述环糊精强化可与任意组成和配比的无机、有机及复配改良剂配合使用,不限于本发明所使用常规改良剂。
附图说明
图1为实施例1中不同实验组土壤中Cd的DTPA可提取态含量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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。本发明实施例使用的钙镁磷肥主要由Ca3(PO4)2、CaSiO3、MgSiO3以重量比1:1:1组成。
(一)模拟污染土壤的配制:采用直径15 cm的普通市售花盆,采取无污染农田土壤经混合、风干、过2毫米筛、紫外灭菌24 h。每盆装无污染土壤约450 g,镉酸盐溶液加到花盆中,使污染土壤中Cd浓度为6mg/kg土壤,混合均匀后自然平衡2周。以下污染土壤采用(一)制得的模拟污染土壤验证效果。
实施例1 一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法
(1)在450g污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:9,混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;其中环糊精强化改良剂由β-环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为0.1:0.9:1:1:2组成;
(2)设定为期4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中DTPA可提取态重金属含量。
实施例2 一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法
(1)在450g污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:8,混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;其中环糊精强化改良剂由α-环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为0.08:1:0.8:1.2:2组成;
(2)设定为期4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中DTPA可提取态重金属含量。
实施例3 一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法
(1)在450g污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:10,混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;其中环糊精强化改良剂由γ-环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为0.12:0.8:1.2:0.8:2组成;
(2)设定为期4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中DTPA可提取态重金属含量。
实施例4 一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法
(1)在450g污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:10,混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;其中环糊精强化改良剂由羟丙基-β-环状糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为0.12:0.8:1.2:0.8:2组成;
(2)设定为期4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中DTPA可提取态重金属含量。
对比例1 一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法
与实施例1的区别是:将环糊精替换为稻壳,环糊精强化改良剂由稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为1:1:1:2;
对照组:空白对照组不做任何处理,随后与模拟污染土壤混合均匀,定期浇水,保持土壤湿润,其他步骤同实施例1。
将实施例1(实验组T2)、对比例1(实验组T1)和对照组进行四个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,每30天测定土壤重金属的DTPA可提取含量,结果如图1所示,说明,添加了环糊精的土壤改良剂更能修复重金属污染的土壤。

Claims (8)

1.一种环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,包括步骤如下:
(1)在污染土壤中添加环糊精强化改良剂,所述环糊精强化改良剂的添加量与土壤重量比为1:(8~10),混合均匀后定期浇水保持土壤湿润;
(2)设定为期2~4个月的钝化周期,在进行钝化修复的120天内,定期测定土壤中DTPA可提取态重金属含量。
2.根据权利要求1所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述环糊精强化改良剂由以下成分组成:环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥。
3.根据权利要求2所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为(0.08~0.12):(0.8~1.0):(0.8~1.2):(0.8~1.2):2。
4.根据权利要求3所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述环糊精、稻壳、生物炭、钙镁磷肥、有机肥的重量比依次为0.1:0.9:1:1:2。
5.根据权利要求2所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种或组合。
6.根据权利要求2所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精的衍生物中的一种或组合。
7.根据权利要求2所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述钙镁磷肥主要由Ca3(PO4)2、CaSiO3、MgSiO3以重量比1:1:1组成。
8.根据权利要求1所述的环糊精强化改良剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述有机肥主要成分是动物粪便。
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