CN112342029A - 一种生物型重金属污染土壤修复剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生物型重金属污染土壤修复剂及其制备方法和应用，属于重金属污染土壤修复技术领域。本发明将稳定性和分散性良好的模板材料与铁细菌接种至9K培养基中，模板材料表面和孔隙中负载铁细菌，使材料增加多种活性基团，增强模板材料对金属离子的吸附效果，同时在铁细菌作用下将亚铁离子氧化形成三价铁离子，与氨水发生反应后，经高温煅烧形成生物型重金属污染土壤修复剂。该修复剂同时具备铁细菌和铁氧化物的吸附性能且具有良好的分散性能。本发明采用的原材料均属环境友好型，修复剂制备过程简单，吸附效率高，且能达到持久修复重金属砷、锑污染土壤或水体的效果。

Description

一种生物型重金属污染土壤修复剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种生物型重金属污染土壤修复剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着采矿、冶炼、化工、电镀、鞣制等行业的快速发展，重金属污染越来越严重。砷(As)和锑(Sb)是两种典型的重金属，通常共存于土壤和水体中。农业土壤中过量的As和Sb会对土壤质量和农作物生长产生不利影响，由于其具有毒性、不可生物降解性和生物蓄积性，最终对人类健康和生态安全构成了严重的威胁。目前，重金属As、Sb污染土壤治理方法主要包括：隔离法，即采用水泥固化、隔离墙(生石灰、膨润土或者选择性渗透膜等材料)等阻隔技术将重金属污染土壤与周边环境隔离，从而减轻对环境的危害；物理法，即采用翻土、客土、电动修复等方法来降低或去除土壤中As和Sb的浓度，增加土壤透气性和土壤活性，从而增强土壤自净能力；淋洗法，即采用淋洗剂如无机淋洗剂(如磷酸盐类、柠檬酸类等)、螯合剂(如草酸、EDTA等)、生物表面活性剂和复合淋洗剂等去除土壤中的重金属；微生物修复，即通过生物吸附和生物氧化还原将重金属离子富集在细胞表面或内部或利用微生物改变土壤重金属的离子价态及活性。植物富集(蜈蚣草、苎麻、小蓬草、艾草、芒、商陆、狗尾草等)等技术将As和Sb从污染土壤中提取出来，从根本上降低土壤重金属含量。其中，固化/稳定化技术被认为是一种非常有前途的绿色土壤修复方法。与其他修复技术相比，其具有处理时间短、成本低、操作简单、适用范围较广等优势。水泥固化/稳定化处理是提高土壤强度、稳定污染土壤中重金属的常用有效方法，但其存在化石能源消耗高、碳排放量大、化学相容性差、长期稳定性不明确等缺陷。此外，矿渣、偏高岭土、赤泥、生物炭等通常被用来部分替代水泥以降低碳排放、增强As和Sb固化/稳定化效应、提高水泥与土壤相容性等方面的性能，但仍未从根本上解决上述问题。
矿物表面的吸附和解吸是控制土壤中重金属元素的迁移和生物利用度的主要过程。金属氧化物在水生系统、土壤和沉积物中普遍存在，其对As和Sb等重金属污染物具有较高的反应活性。常用于修复土壤As和Sb污染的金属氧化物有：铁氧化物(针铁矿、水铁矿、纤铁矿、赤铁矿)；铝氧化物(勃姆石、三水铝矿、水铝石)和锰氧化物(水锰矿、水钠锰矿和软锰矿)。金属氧化物(尤其是铁氧化物)作为固化稳定剂修复土壤As和Sb污染不仅效果显著且廉价易得。研究表明，Sb和As都能被吸附在金属氧化物上，这主要是由于吸附体内部可以形成复合物，如水合氧化铁对Sb的吸附主要以单齿单核络合与双齿双核络合两种构型存在。这些吸附复合体在环境中非常稳定，很难解吸。铁氧化物作为最具代表性的天然吸附剂，依靠含氧基团吸附。然而，天然铁氧化物提供的含氧官能团数量有限，吸附能力较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物型重金属污染土壤修复剂及其制备方法和应用，所述生物型修复剂对土壤重金属砷与锑污染的具有针对性且兼具广谱性的特点。
本发明提供了一种生物型重金属污染土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将模板材料与铁细菌投加到pH值为1.8～2.0的9K培养基中培养，得到培养液；
2)向所述培养液中滴加氨水连续搅拌，待反应完全后过滤，洗涤过滤物；
3)将洗涤后的过滤物经400～600℃煅烧60～90min，自然冷却后得到生物型修复剂。
优选的，步骤1)中所述模板材料包括白炭黑、滑石粉和高岭土中的一种或几种。
优选的，步骤1)中模板材料在9K培养基中的质量浓度为1wt％～4wt％。
优选的，步骤1)中所述铁细菌包括嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)或氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillums ferrooxidans)。
优选的，步骤1)中所述铁细菌在9K培养基中的接种量不低于1×107cells/mL。
优选的，步骤1)中所述培养的时间为36～72h；所述培养的温度为28～42℃。
优选的，步骤2)中所述氨水的摩尔浓度为0.5～4.5mol/L；
所述氨水的滴加速度为0.5～2mL/min，所述搅拌的转速为300～500r/min。
本发明提供了所述制备方法制备的生物型重金属污染土壤修复剂，所述生物型修复剂的孔径为7.5～27.5nm，比表面积为210～350m2/g，空隙率为50％～65％。
本发明提供了所述生物型重金属污染土壤修复剂在修复重金属污染中的应用。
优选的，所述重金属包括砷和锑；
所述修复重金属污染包括修复重金属污染土壤和修复重金属污染水体。
本发明提供的生物型重金属污染土壤修复剂的制备方法，将模板材料与铁细菌投加到9K培养基中培养，得到培养液，铁细菌在9K培养基中附着在模板材料的表面及孔隙中，负载铁细菌表面存在多种活性基团，如羟基、羧基、巯基等，以增强模板材料对金属离子的吸附效果；同时在铁细菌的作用下，将9K培养基中Fe2+氧化为Fe3+，浸入模板材料的孔隙中，向所述培养液中滴加氨水连续搅拌，使Fe3+与氨水反应生成Fe(OH)3，负载在模板材料的孔隙中，待反应完全后过滤，洗涤过滤物；将过滤物经高温煅烧，氢氧化铁受热分解，形成Fe2O3，取出自然冷却后得到生物型修复剂。本发明提供的制备方法操作简便、原料易得，生产周期较短，能获得高质量的修复剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果还体现在：
本发明所选用的模板材料的特点包括比表面积大、具有良好的分散性及化学稳定性，来源广泛；例如白炭黑即使在雨水、冲洗和炎热条件下，仍能长期保持性质不变，且不会发生自我消耗反应；
本发明所采用的原料价格低廉、操作简单、环境友好，可广泛应用于砷和锑污染的土壤修复；
本发明利用微生物氧化形成的Fe3+制备氧化铁后具有更强的吸附砷和锑的能力，且其在不同环境条件下均能够保持较强的吸附能力，更重要的是能够快速针对性的吸附和稳定化土壤中的砷和锑；
本发明通过微生物介导将生物氧化形成的Fe3+均匀的分散在模板材料空隙，可有效防止团聚现象的发生，从而提高了吸附效率，达到持久修复重金属污染的效果。
本发明提供的生物型重金属污染土壤修复剂，所述生物型修复剂的孔径为7.5～27.5nm，比表面积为210～350m2/g，空隙率为50％～65％。本发明以稳定性和分散性良好的模板材料为基质，利用铁细菌氧化亚铁离子形成的三价铁，在高温煅烧下合成生物型重金属污染土壤修复剂，该修复剂同时具备铁细菌和铁氧化物的吸附性能且具有良好的分散性能：其一，As和Sb可以与铁氧化物表面羟基形成稳定的内层配合物；另外，Sb(V)可以通过取代Fe(III)结合到氧化铁结构中，置换出的铁也可与As(V)生成铁砷化合物沉淀，从而降低As和Sb在土壤中的迁移率；其二，铁细菌外膜中分布着许多活性基团，如羟基、羧基、巯基等对重金属离子具有吸附固定作用，同时使得修复剂更具亲水性，吸附能力得以提高；其三，从Fe(II)到Fe(III)氧化物的转化通常比直接利用Fe(III)具有更高的吸附能力。本发明提供的修复剂不仅适用于重金属砷和锑污染的土壤修复，且适用于重金属砷和锑污染的废水净化。
附图说明
图1为本发明的制备工艺流程示意图；
图2为本发明提供的生物型修复剂的扫描电镜(SEM)谱图；
图3为本发明提供的生物型修复剂中的各主要元素分布谱图；
图4为本发明提供的生物型修复剂EDS分析谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种生物型重金属污染土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将模板材料与铁细菌投加到pH值为1.8～2.0的9K培养基中培养，得到培养液；
2)向所述培养液中滴加氨水连续搅拌，待反应完全后过滤，洗涤过滤物；
3)将洗涤后的过滤物经400～600℃煅烧60～90min，自然冷却后得到生物型修复剂。
本发明将模板材料与铁细菌投加到pH值为1.8～2.0的9K培养基中培养，得到培养液。
在本发明中，模板材料的特点如下：分散性良好、质轻、稳定性强、环境友好，比表面积大的材料。所述模板材料优选包括白炭黑、滑石粉和高岭土中的一种或几种。所述模板材料的粒径优选为10～40nm，更优选为12～18nm，最优选为15nm；所述模板材料的比表面积优选为50～200m2/g，更优选为150～200m2/g，最优选为200m2/g。实验表明，模板材料的粒径越小，比表面积越大，吸附效果越好。所述模板材料在9K培养基中的质量浓度优选为1wt％～4wt％，更优选为2wt％～3wt％。
在本发明中，所述铁细菌优选包括嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)或氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillums ferrooxidans)。所述铁细菌在9K培养基中的接种量优选不低于1×107cells/mL，更优选为2×107cells/mL～10×107cells/mL。本发明对所述铁细菌的来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的铁细菌的来源即可。
本发明对9K培养基的来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的9K培养基即可，所述9K培养基的成分优选包括：(NH4)2SO43.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、K2HPO40.5 g/L、KCl0.1g/L、Ca(NO3)20.01g/L、Fe(SO4)·7H2O 44.7g/L。本发明对所述9K培养基的配制和灭菌方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的培养基的配制和灭菌方法即可。初始Fe2+为44.7g/L，不能过高或过低，过高时容易形成黄钾铁矾，影响细菌的活性；过低时细菌生长速率缓慢。所述9K培养基在接种铁细菌前用硫酸调节pH值至1.8～2.0。所述培养的时间优选为36～72h，更优选为40～65h，更优选为45～60h，最优选为55h；所述培养的温度优选为28～42℃(视所选铁细菌最适生长温度而定)。实验表明，微生物培养时间不能过长或过短，过短时二价铁氧化不完全，过长时容易生成黄钾铁矾，两者均会进一步影响吸附效果。
在本发明中，所述氨水的摩尔浓度优选为0.5～4.5mol/L，更优选为1～2.5mol/L；配制的氨水浓度不能过高，过高时合成修复剂时会直接生成氢氧化铁沉淀，进而影响吸附效果。所述氨水的滴加速度优选为0.5～2mL/min，更优选为1～1.5mL/min，最优选为1.2mL/min；所述搅拌的转速优选为300～500r/min，更优选为350～450r/min，最优选为400r/min。本发明通过严格控制氨水的浓度以及滴加速度和搅拌转速目的是使氨水与铁离子缓慢发生化学反应，防止因反应速度剧烈，使反应产物氢氧化铁沉淀，从而影响后续吸附作用。
洗涤后，本发明将洗涤后的过滤物经400～600℃煅烧60～90min，自然冷却后得到生物型修复剂。
在本发明中，所述煅烧的温度优选为450～550℃，更优选为500℃。所述煅烧的时间有选为70～80min，更优选为75min。所述煅烧不宜温度过高或过低，温度过高制备的修复剂金属吸附性不佳，温度过低影响修复剂的孔径、比较面积和孔隙度，进而也会降低对金属吸附性能。
本发明提供了所述制备方法制备的生物型重金属污染土壤修复剂，所述生物型修复剂的孔径为7.5～27.5nm，比表面积为210～350m2/g，空隙率为50％～65％。
基于生物型重金属污染土壤修复剂对金属离子具有较强的吸附性，本发明提供了所述生物型重金属污染土壤修复剂在修复重金属污染中的应用。本发明对所述重金属的种类没有特殊限制，采用本领域所熟知的重金属均可。所述重金属优选优选包括砷和锑；所述修复重金属污染优选包括修复重金属污染土壤和修复重金属污染水体。
下面结合实施例对本发明提供的一种生物型重金属污染土壤修复剂及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；所述9K培养基的配方如下：(NH4)2SO4 3.0g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、K2HPO40.5 g/L、KCl 0.1g/L、Ca(NO3)20.01g/L、Fe(SO4)·7H2O 44.7g/L；
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为4.5mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁钩端螺旋菌加入到配制的9K培养基中，在38℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为1wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养48h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以0.5mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以400r/min的转速连续搅拌3h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为450℃条件下煅烧1h后，得到生物型修复剂。
将上述制备的生物型修复剂分别进行扫描电镜观察、主要元素分布及EDS分析。生物型修复剂的扫描电镜(SEM)谱图见图2。生物型修复剂中的各主要元素分布谱图见图3，生物型修复剂EDS分析谱图见图4。红外光谱分析表明，该生物型修复剂主要存在羟基、羧基、巯基等官能团。
实施例2
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1；
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为1.5mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁钩端螺旋菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在38℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为2wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养55h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以1mL/min的流速滴加步骤(2)配制得到的氨水并用搅拌器以500r/min的转速连续搅拌4h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为500℃条件下煅烧1h后，得到生物型修复剂。
实施例3
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为2.5mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在30℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为3wt％，初始菌浓度为5×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养48h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以0.5mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以400r/min的转速连续搅拌3h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤。
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为550℃条件下煅烧75min后，得到生物型修复剂。
实施例4
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为1.5mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁钩端螺旋菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在38℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为4wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养55h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以1mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以450r/min的转速连续搅拌5h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为600℃条件下煅烧1.5h后，得到生物型修复剂。
实施例5
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为1mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在30℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为2wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养65h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以2mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以500r/min的转速连续搅拌4h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为400℃条件下煅烧1h后，得到生物型修复剂。
实施例6
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为2.5mol/L；
(3)将滑石粉与对数期生长的氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在30℃条件下进行培养；所述滑石粉在9K培养基中的浓度为2wt％，初始菌浓度为5×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养55h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以2mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以400r/min的转速连续搅拌3h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为500℃条件下煅烧1.5h后，得到生物型修复剂。
实施例7
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为3.5mol/L；
(3)将高岭土与对数期生长的氧化亚铁钩端螺旋菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在38℃条件下进行培养；所述高岭土在9K培养基中的浓度为3wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养65h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以1mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以450r/min的转速连续搅拌4h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为550℃条件下煅烧1h后，得到生物型修复剂。
对比例1
(1)配制不含Fe2+的9K基础培养基，其他组分与实施例1记载的培养基配方相同。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为4.5mol/L；
(3)将白炭黑和铁盐加入到步骤(1)中配制得到的9K基础培养基中进行震荡；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为1wt％；所述铁盐为硫酸铁，投加浓度为32.15g/L；
(4)待步骤(3)中的培养液震荡48h后，室温下缓慢向上述培养液中以0.5mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以400r/min的转速连续搅拌3h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为450℃马弗炉中煅烧1h后，得到非生物型修复剂。
对比例2
(1)配制含Fe2+的9K培养基。
(2)配制稀氨水，稀氨水的摩尔浓度为1.5mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁钩端螺旋菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在38℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为2wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养55h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以1mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以500r/min的转速连续搅拌4h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤。
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为800℃条件下煅烧1h后，得到生物型修复剂。
对比例3
将白炭黑在温度为550℃条件下煅烧1h后，得到的煅烧产物用于重金属污染土壤修复。
对比例4
将白炭黑直接用于重金属污染土壤修复。
对比例5
一种生物型重金属污染土壤修复剂，具体制备方法如下：
(1)配制含Fe2+的9K培养基；9K培养基的配方同实施例1。
(2)配制氨水，氨水的摩尔浓度为1mol/L；
(3)将白炭黑与对数期生长的氧化亚铁硫杆菌加入到步骤(1)中配制得到的9K培养基中，在30℃条件下进行培养；所述白炭黑在9K培养基中的浓度为2wt％，初始菌浓度为2×107cells/L；
(4)待步骤(3)中的微生物培养120h后，室温下缓慢向上述菌培养液中以2mL/min的流速滴加步骤(2)配制的氨水并用搅拌器以500r/min的转速连续搅拌4h，待反应完全后过滤，并用超纯水反复洗涤；
(5)将步骤(4)中的过滤物在温度为400℃条件下煅烧1h后，得到生物型修复剂。
性能检测：
取湖南永州某处锑矿区周边污染土壤为样本，将实施例1～7及对比例1～5所得的修复剂分别以4％的比例添加至重金属污染土壤中，混合均匀，并保持土壤含水率为30％左右，同时设置不添加修复剂的空白对照实验组。养护10天后采用硫酸硝酸法(HJ/T299-2007)进行土壤毒性浸出实验。另外，对实施例2养护30后采用硫酸硝酸法(HJ/T299-2007)进行土壤毒性浸出实验。修复前后重金属含量检测结果如下表1。
表1修复前后重金属含量结果
Figure BDA0002760513030000111
Figure BDA0002760513030000121
由上表1可知，本发明所制备的生物型修复剂用于砷和锑污染土壤修复，可显著降低土壤浸出液中砷和锑浓度。与对照例相比，生物型修复剂对重金属稳定化率显著优于非生物型修复剂。与其他实施例相比，实施例2的效果较好，说明白炭黑投加浓度控制为2wt％时既可保障白炭黑上的铁负载量，又能使微生物介导的Fe3+均匀的分散在白炭黑空隙，可有效防止团聚现象的发生，从而提高了重金属稳定化效果。实施例2修复30天后的土壤砷的稳定化率为91.51％，锑的稳定化率为95.56％。
另外，本发明所制备的生物型修复剂不仅可以修复重金属污染土壤，还可以修复重金属砷和锑污染的废水，性能检测如下：
取湖南永州某处锑矿区矿坑废水为样本(修复前pH值为2.51，砷浓度为2.38mg/L，锑浓度为11.26mg/L)。加入实施例2所得的生物型修复剂，控制投加量为0.2g/L，连续搅拌16h后过滤，采用ICP-AES电感耦合原子发射光谱仪检测溶液中重金属浓度。多次平行实验结果表明，处理后的废水中砷浓度＜0.001mg/L，锑浓度＜0.004mg/L，pH值增加至3.86。修复后砷和锑均能稳定达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB 30770-2014)的排放标准和《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)I类标准。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物型重金属污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将模板材料与铁细菌投加到pH值为1.8～2.0的9K培养基中培养，得到培养液；
2)向所述培养液中滴加氨水连续搅拌，待反应完全后过滤，洗涤过滤物；
3)将洗涤后的过滤物经400～600℃煅烧60～90min，自然冷却后得到生物型修复剂。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤1)中所述模板材料包括白炭黑、滑石粉和高岭土中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，步骤1)中模板材料在9K培养基中的质量浓度为1wt％～4wt％。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤1)中所述铁细菌包括嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)或氧化亚铁钩端螺旋菌(Leptospirillumsferrooxidans)。
5.根据权利要求1或4所述制备方法，其特征在于，步骤1)中所述铁细菌在9K培养基中的接种量不低于1×107cells/mL。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤1)中所述培养的时间为36～72h；所述培养的温度为28～42℃。
7.根据权利要求1、2、4和6中任意一项所述制备方法，其特征在于，步骤2)中所述氨水的摩尔浓度0.5～4.5mol/L；
所述氨水的滴加速度为0.5～2mL/min，所述搅拌的转速为300～500r/min。
8.权利要求1～7任意一项所述制备方法制备的生物型重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述生物型修复剂的孔径为7.5～27.5nm，比表面积为210～350m2/g，空隙率为50％～65％。
9.权利要求8所述生物型重金属污染土壤修复剂在修复重金属污染中的应用。
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述重金属包括砷和锑；
所述修复重金属污染包括修复重金属污染土壤和修复重金属污染水体。
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