CN113667484A - 一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法 - Google Patents
一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113667484A CN113667484A CN202110910811.5A CN202110910811A CN113667484A CN 113667484 A CN113667484 A CN 113667484A CN 202110910811 A CN202110910811 A CN 202110910811A CN 113667484 A CN113667484 A CN 113667484A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- citric acid
- acid
- agent
- weighing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/14—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
- C09K17/18—Prepolymers; Macromolecular compounds
- C09K17/32—Prepolymers; Macromolecular compounds of natural origin, e.g. cellulosic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
- C05G3/80—Soil conditioners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
- C05G5/12—Granules or flakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2101/00—Agricultural use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本申请涉及污染土壤修复领域,具体公开了一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法,该包括腐植酸、微生物菌质、壳聚糖‑柠檬酸、羟基羧酸盐络合剂、天然有机肥。本申请的土壤修复剂可用于修复污染的土壤,通过与水稀释后喷洒于重金属污染的土地,可以高效络合、吸附土壤中重金属,降低土壤的重金属含量,修复效果好。
Description
技术领域
本申请涉及污染土壤修复领域,更具体地说,它涉及一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法。
背景技术
由于工业的发展各种废弃物及重金属的排放,使得市政园林中的环境会受危害,且重金属污染物存在土壤中具有长期性、隐蔽性和不可逆性,长久以往,使得土地性质逐渐发生变化,污染后的土壤,会引起土地营养贫瘠、酸碱度失衡、地表光秃和板结,进而影响植被的正常生长,使植被的覆盖率降低,造成水土流失,引起恶性循环,极大地影响了市政园林的环境。
目前对土壤重金属的处理,通常采用硫酸铁、氯化铁作为修复剂对土壤中重金属起絮凝作用,改变重金属在土壤中的存在形态,从而降低其生物有效性和迁移性;但采用硫酸铁、氯化铁对土壤中重金属污染处理,土壤中的重金属含量下降较少,效果仍不够理想。
发明内容
为了解决土壤中重金属污染情况,本申请提供一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法。
第一方面,本申请提供一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法,采用如下的技术方案:
一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法,由包括以下重量份的原料混合而成:腐植酸15-25份、壳聚糖-柠檬酸3-5份、微生物菌质0.2-0.4份、羟基羧酸盐络合剂1-2份、天然有机肥25-35份。
采用的腐植酸、壳聚糖-柠檬酸和羟基羧酸盐络合剂,都具有将污染土壤中的重金属进行络合能力,同时具有水溶性好,易生物降解,进而为植被生长提供养料,而通过采用腐植酸、壳聚糖-柠檬酸、羟基羧酸盐络合剂、微生物菌质和天然有机肥以特定的用量复配作为土壤修复剂使用,能将土壤中重金属吸附,降低污染土壤的重金属含量,并能平衡土壤的酸碱度,提供植被适宜的生长环境,且调整菌群并修复土壤的菌落群,增加土壤肥力,改善土壤理化性能,促进植物生长。
优选的,所述腐植酸的粒度为80-100目。
通过采用上述技术方案,选用粒度为80-100之间的腐植酸,便于混合和溶解,同时腐植酸具有亲水性、分散性和稳定性,容易被污染土壤吸收,进而提高污染土壤修复剂的稳定性。
优选的,所述壳聚糖-柠檬酸的粒度为80-100目。
壳聚糖-柠檬酸为板结的沉淀物,经过研磨后,形成粉末,并控制粉末的目数为80-100目之间,能提高壳聚糖-柠檬酸在修复剂中的分散性以及在土壤中的溶解效率。
优选的,所述壳聚糖-柠檬酸的制备包括如下步骤:
S1:称取5-10g柠檬酸和0.5-1g酒石酸,置于烧杯中,加水混合溶解,得到混酸液A,备用;
S2:称取0.3-0.5g次亚磷酸钠和0.3-0.5g酒石酸,置于烧杯中,加水混合溶解,得到混酸液B,备用;
S3:称取壳聚糖1-2g加入步骤S1的混合液A中,溶解,得到混酸液C;
S4:将S2得到的加入混酸液B加入S3制得的混酸液C,在80-100℃下,反应2-3h后,冷却至室温,静置12-24h,制得壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液;
S5:往步骤S4中制得的壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液用体积浓度为75%-85%的乙醇混合沉淀后,再洗涤和抽滤,得到壳聚糖-柠檬酸固体;
S6:将步骤S4中得到的壳聚糖-柠檬酸固体冷冻干燥,研磨,过筛80-100目,得到壳聚糖-柠檬酸。
通过采用上述技术方案,得到高收率且稳定的壳聚糖-柠檬酸聚合物,具有优良的水溶性和重金属吸附性,采用上述制得的壳聚糖-柠檬酸能增强修复剂对污染土壤的重金属离子的吸附能力;其中,步骤S1中通过加入酒石酸提高溶液的酸性,使得柠檬酸在有机酸中溶解,促进柠檬酸后续与壳聚糖的反应,而步骤S2中同样采用酒石酸促进次亚磷酸钠的溶解,使得次亚磷酸钠更快地溶解于体系中;步骤S3先将壳聚糖加入至溶解有柠檬酸的混酸液A中,再加入溶解有次亚磷酸钠的混酸液B,能催化并加快壳聚糖与柠檬酸的聚合效率。
优选的,所述壳聚糖的制备包括如下步骤:
(1):配置100-150ml质量分数为30-50%的氢氧化钾溶液,备用;
(2):称取10-15g甲壳素,加入至步骤(1)中100-150ml质量分数为30-50%的氢氧化钾溶液,搅拌溶解,得到混合液A;
(3):配置100-150ml质量分数为55-70%的氢氧化钠溶液,加入(2)中得到的混合液B中,加热80-100℃,反应1-2h,冲洗过滤,干燥,研磨成粉,过筛100-150目,制得壳聚糖。
通过采用上述技术方案,制得纯度较高且稳定的壳聚糖,其中步骤(2)提供碱性环境,使甲壳素溶解且脱乙酰反应,步骤(3)进一步提高环境碱性,使提高反应速率,进而使甲壳素更彻底地脱乙酰,提高壳聚糖的纯度。
优选的,所述微生物菌质为地衣芽孢杆菌和/或枯草芽孢杆菌组合。
通过上述技术方案,采用的地衣芽孢杆菌,能够达到调整菌落,杀灭致病菌,使土壤中的有益菌落生长,提高土壤的养分;采用的枯草芽孢杆菌,能够阻止病原体微生物的繁殖,进而促进植被生长和定植。
优选的,所述羟基羧酸盐络合剂为海藻酸钠、酒石酸、葡萄酸钠中的一种或多种的组合。
通过上述技术方案,采用的海藻酸钠、酒石酸和葡萄酸钠,具有较强的络合能力和良好的生物降解性,有利于络合土壤中的重金属离子,降解后可供植物吸收,避免再次对环境造成污染。
优选的,所述天然有机肥为腐熟羊粪。
通过上述技术方案,采用的有机羊粪,能够改善土壤结构,使土壤蓬松,且能够刺激作物根系发达适用范围,为植物提供氮、磷元素,使植被吸收并快速成长,得以改善土地养分。
优选的,所述羟基羧酸盐络合剂是由海藻酸钠、酒石酸、葡萄酸钠质量比1:3-5:6-12混合而成。
通过采用上述技术方案,使得海藻酸钠、酒石酸、葡萄酸钠到达较优的协同效果,使污染土壤修复剂的重金属络合力度增强,进而提高修复剂对土壤中重金属的络合效果。
优选的,所述市政园林污染土壤修复剂通过如下步骤制得:
步骤A:按重量称取腐植酸15-25份和天然有机肥25-35份均匀混合,静置12h后,研磨,过筛60-80目,得到修复颗粒A;
步骤B:称取微生物菌质0.2-0.4份加入步骤A中的修复颗粒A中混合均匀,得到修复颗粒B;
步骤C:将羟基羧酸盐络合剂1-2份加入至30-50份的水中,溶解,得到羟基羧酸盐络合剂溶液;
步骤D:称取壳聚糖-柠檬酸3-5份加入至步骤C中得到的羟基羧酸盐络合剂溶液,搅拌使壳聚糖-柠檬酸完全溶解,得到复合液;
步骤E:将步骤D的复合液喷洒至步骤B中的修复颗粒B并搅拌均匀,静置40-48h后晒干,研磨,过筛60-80目,得到污染土壤修复剂。
通过采用上述技术方案,能将腐植酸、天然有机肥、微生物菌质、羟基羧酸盐络合剂和壳聚糖-柠檬酸混合均匀,操作简便,易于控制,以制得重金属吸附能力强且质量稳定的污染土壤修复剂。
第二方面,本申请提供一种市政园林污染土壤修复剂的修复方法,采用如下的技术方案:
一种市政园林污染土壤修复剂的修复方法,包括如下步骤:
步骤一:称取污染土壤修复剂20-50g,加入至2000g-5000g的污染土壤中,加500mL-1500mL的水混合均匀,进行静置20-30天,得到混合土壤;
步骤二:量取500mL-1500mL的水,加入至步骤一中的得到混合土壤进行翻动混合均匀,并静置40-50天进行土壤修复。
通过采用上述方案,通过加入水能污染土壤修复剂溶解于土壤中,且操作过程简便,易于控制。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请采用的腐植酸、壳聚糖-柠檬酸、羟基羧酸盐络合剂、微生物菌质和天然有机肥以特定的用量复配作为土壤修复剂使用,具有高效的重金属络合作用,降低土壤中的重金属含量,同时修复剂中的壳聚糖-柠檬酸易于降解,降解后为植物提供养分,促进植被的生长。
2.通过采用甲壳素制备壳聚糖,操作易于控制,以制得纯度高、稳定性高的壳聚糖,并采用该高纯度的壳聚糖进一步制备壳聚糖-柠檬酸,能使壳聚糖-柠檬酸的收率较高,副反应较少,稳定性高。
3、本申请中优选采用腐植酸,提高污染土壤修复剂的稳定性和调节碱性的土壤。4、本申请修复剂的使用方法,操作简单,能有效降低土壤中的重金属含量,修复效果明显。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
表1各原料组分的来源
壳聚糖的制备例
制备例1
一种壳聚糖的制备包括如下步骤:
(1):配置150mL质量分数为50%的氢氧化钾溶液,备用;
(2):称取13g甲壳素,加入至步骤(1)质量分数为50%的氢氧化钾溶液中,搅拌使甲壳素完全溶解,得到混合液A;
(3):配置100mL质量分数为70%的氢氧化钠溶液,与步骤(2)得到的混合液A一并加入至500mL带有回流冷凝的三颈烧瓶中,在加热套中加热至100℃,反应1h后,过滤,将碱液回收,再将过滤得到的固体用去离子水清洗冲洗,干燥,研磨成粉,过150目筛,制得壳聚糖。
制备例2
一种壳聚糖的制备包括如下步骤:
(1):配置100mL质量分数为40%的氢氧化钾溶液,备用;
(2):称取13g甲壳素,加入至步骤(1)质量分数为40%的氢氧化钾溶液中,搅拌使甲壳素完全溶解,得到混合液A;
(3):配置100mL质量分数为60%的氢氧化钠溶液,与步骤(2)得到的混合液A一并加入至带有回流冷凝的500mL三颈烧瓶中,在加热套中加热至90℃,反应1.5h后,过滤,将碱液回收,再将过滤得到的固体用去离子水清洗冲洗,干燥,研磨成粉,过120目筛,制得壳聚糖。
制备例3
一种壳聚糖的制备包括如下步骤:
(1):配置100mL质量分数为30%的氢氧化钾溶液,备用;
(2):称取10g甲壳素,加入至步骤(1)质量分数为30%的氢氧化钾溶液中,搅拌使甲壳素完全溶解,得到混合液A;
(3):配置100mL质量分数为55%的氢氧化钠溶液,与步骤(2)得到的混合液A一并加入至带有回流冷凝的500mL三颈烧瓶中,并在加热套中加热至80℃,反应2h后,过滤将碱液回收,再将过滤得到的固体用去离子水清洗冲洗,干燥,研磨成粉,过100目筛,制得壳聚糖。
制备例4
一种壳聚糖的制备包括如下步骤:
(1)配置200mL质量分数为50%的氢氧化钠溶液,备用;
(2)称取13g甲壳素,与步骤(1)质量分数为50%的氢氧化钠溶液一并加入至带有回流冷凝的500mL三颈烧瓶中,加热至110℃,反应1h,过滤,将碱液回收,再将过滤得到的固体用去离子水清洗冲洗,并在100℃下烘干,得到壳聚糖。
壳聚糖-柠檬酸的制备例
制备例5
一种壳聚糖-柠檬酸,通过如下步骤制得:
S1:称取10g柠檬酸和1g酒石酸,置于100mL的烧杯中,加入加50mL的蒸馏水,搅拌使之完全溶解,得到混酸液A,备用;
S2:称取0.5g次亚磷酸钠和0.5g酒石酸,置于50mL的烧杯中,再加20mL的蒸馏水,搅拌使之溶解,得到混酸液B,备用;
S3:将混合液A加入至带有回流冷凝管的250mL三颈烧瓶,并固定于油浴磁力搅拌器,进行搅拌,再称取2g制备例1制得的壳聚糖,加入至三颈烧瓶中,在油浴磁力搅拌器的搅拌作用下,使壳聚糖溶解,得到混酸液C;
S4:将步骤S2得到的混酸液B加入至步骤S3制得的混合液C中,设定油浴磁力搅拌器的温度为80℃,进行反应3h后,冷却至室温,静置12h,制得壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液;
S5:称取50mL体积浓度为85%的乙醇,加入至步骤S4制得的壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液中,摇晃,使得壳聚糖-柠檬酸沉淀,得到壳聚糖-柠檬酸沉淀溶液;再将得到壳聚糖-柠檬酸沉淀溶液进行抽滤,在抽滤的过程中加入体积浓度为85%的乙醇进行洗涤,抽滤完成后得到壳聚糖-柠檬酸固体;
S6:将步骤S5得到的壳聚糖-柠檬酸固体放入真空干燥冷冻机中,在真空表读数-0.1和温度-40℃下,进行冷冻干燥12h,将干燥完成的壳聚糖-柠檬酸固体取出并研磨成粉状,过80目筛,得到壳聚糖-柠檬酸。
制备例6
一种壳聚糖-柠檬酸,通过如下步骤制得:
S1:称取8g柠檬酸和0.7g酒石酸,置于100mL的烧杯中,加入加50mL的蒸馏水,搅拌使之完全溶解,得到混酸液A,备用;
S2:称取0.4g次亚磷酸钠和0.2酒石酸,置于50mL的烧杯中,再加20mL的蒸馏水,搅拌使之溶解,得到混酸液B,备用;
S3:将混合液A加入至带有回流冷凝管的250mL三颈烧瓶,并固定于油浴磁力搅拌器,进行搅拌,再称取1.5g制备例2制得的壳聚糖,加入至三颈烧瓶中,在油浴磁力搅拌器的搅拌作用下,使壳聚糖溶解,得到混酸液C;
S4:将步骤S2得到的混酸液B加入至步骤S3制得的混合液C中,设定油浴磁力搅拌器的温度为100℃,进行反应2h后,冷却至室温,静置24h,制得壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液;
S5:称取50mL体积浓度为80%的乙醇,加入至步骤S4制得的壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液中,摇晃,使得壳聚糖-柠檬酸沉淀,得到壳聚糖-柠檬酸沉淀溶液;再将得到壳聚糖-柠檬酸沉淀溶液进行抽滤,在抽滤的过程中加入体积浓度为85%的乙醇进行洗涤,抽滤完成后得到壳聚糖-柠檬酸固体;
S6:将步骤S5中得到的壳聚糖-柠檬酸固体放入真空干燥冷冻机中,在真空表读数-0.1和温度-40℃下,冷冻干燥8h,将干燥完成的壳聚糖-柠檬酸固体取出并研磨成粉状,过100目筛,得到壳聚糖-柠檬酸。
制备例7
一种壳聚糖-柠檬酸,通过如下步骤制得:
S1:称取5g柠檬酸和0.5g酒石酸,置于100mL的烧杯中,加入加50mL的蒸馏水,搅拌使之完全溶解,得到混酸液A,备用;
S2:称取0.3g次亚磷酸钠和0.2g酒石酸,置于50mL的烧杯中,再加20mL的蒸馏水,搅拌使之溶解,得到混酸液B,备用;
S3:将混合液A加入至带有回流冷凝管的250mL三颈烧瓶,并固定于油浴磁力搅拌器,进行搅拌,再称取1g制备例3制得的壳聚糖,加入至三颈烧瓶中,在油浴磁力搅拌器的搅拌作用下,使壳聚糖溶解,得到混酸液C;
S4:将步骤S2得到的混酸液B加入至步骤S3制得的混合液C中,设定油浴磁力搅拌器的温度为80℃,进行反应1h后,冷却至室温,静置24h,制得壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液;
S5:称取50mL体积浓度为75%的乙醇,加入至步骤S4制得的壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液中,摇晃,使得壳聚糖-柠檬酸沉淀,得到壳聚糖-柠檬酸沉淀溶液;再将得到壳聚糖-柠檬酸沉淀溶液进行抽滤,在抽滤的过程中加入体积浓度为75%的乙醇进行洗涤,抽滤完成后得到壳聚糖-柠檬酸固体;
S6:将步骤S5中得到的壳聚糖-柠檬酸固体放入真空干燥冷冻机,在真空表读数-0.1和温度-40℃下,进行冷冻干燥,将干燥完成的壳聚糖-柠檬酸固体取出并研磨成粉状,过80目筛,得到壳聚糖-柠檬酸。
制备例8
本制备例与上述制备例6的区别在于:步骤S3中采用制备例4制得的壳聚糖。
制备例9
本制备例本制备例与上述制备例6的区别在于:步骤S3中采用市售的壳聚糖。
制备例10
一种壳聚糖-柠檬酸,通过如下步骤制得:
S1:称量柠檬酸22g和次亚磷酸钠1g,加入至带有回流冷凝管及磁力搅拌装置的50mL耐压瓶中,并加入30mL的蒸馏水,启动磁力搅拌装置,使柠檬酸和次亚磷酸钠完全溶解混合,得到混合液A;
S2:称量2.5g制备例2制得的壳聚糖,加入步骤S1得到的混合液A中,每次间隔30min,混合均匀,得到混合液B;
S3:将步骤S2的混合液B在80℃下加热,反应2h后,制得壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液,然后冷却至室温;
S4:将步骤S3中冷却后的壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液用体积浓度为75%的乙醇沉淀后,抽滤、洗涤,得到壳聚糖-柠檬酸固体;
S5:将步骤S4中的壳聚糖-柠檬酸固体放入-50℃的真空冷冻干燥36h,再进行研磨,并过筛100目,得到壳聚糖-柠檬酸产物,并置于干燥器内保存。
表2上述各制备例的壳聚糖来源
壳聚糖-柠檬酸 | 壳聚糖的来源 |
制备例5 | 制备例1 |
制备例6 | 制备例2 |
制备例7 | 制备例3 |
制备例8 | 制备例4 |
制备例9 | 市售 |
制备例10 | 制备例2 |
实施例
实施例1
一种市政园林污染土壤修复剂,通过如下步骤制得:
预先称取20g腐植酸、0.1g地衣芽孢杆菌、0.2g复合枯草芽孢杆菌、0.15g海藻酸钠、0.45g酒石酸、0.9g葡萄酸钠、4g壳聚糖-柠檬酸、30g天然有机肥;;
S1:将腐植酸和天然有机肥均匀混合,静置12h,研磨,过筛80目,得到修复颗粒A,备用;
S2:将称取的海藻酸钠、酒石酸和葡萄酸钠加入烧杯中,再加入20mL的去离子水,加热搅拌至溶解,冷却,得到羟基羧酸盐络合剂溶液,备用;
S3:称取壳聚糖-柠檬酸加入S2中的羟基羧酸盐络合剂溶液,搅拌使壳聚糖-柠檬酸完全溶解,得到复合液,备用;
S4:将微生物菌质加入S1的修复颗粒A中混合均匀,得到修复颗粒B。
S5:将S3复合液喷洒S4中的修复颗粒B并搅拌均匀,静置48h后晒干,研磨,过筛80目,得到污染土壤修复剂。
表3实施例各组分的用量
对比例
对比例1
对比例1与实施例2的不同之处在于原料中的壳聚糖-柠檬酸等量替换成壳聚糖。
对比例2
对比例2与实施例3的不同之处在于原料中羟基羧酸盐络合剂等量替换成硫酸铁0.5g和氯化铁0.5g。
应用例
应用例1-8
一种市政园林污染土壤修复剂的修复方法,实施例1-8得到的土壤污染修复剂以下方法进行使用。
步骤一:称取污染土壤修复剂20g,加入至2000g的污染土壤中,加500mL的水混合均匀,进行静置20天,得到混合土壤;
步骤二:量取500mL的水,加入至步骤一中的得到混合土壤进行翻动混合均匀,并静置40天进行土壤修复。
应用对比例1-2
应用对比例1-2与上述应用例1-9的修复方法相同,区别在于对应使用对比例1-2的修复剂。
性能检测试验测试应用例1-8和应用对比例1-2在修复49天后的土壤重金属含量,检测数据见表4,其中,按国家重金属检测标准GT/T22105.1-2008执行检测总汞、总铅;GB/T17138-1997执行检测铜,GB/T171411997执行检测镉。
表4重金属修复效果
由表4可知,应用对比例1和应用例2可以看出,应用例2的Pb、Cd、Cu、Hg的含量明显低于应用例对比例1的量,说明应用对比例1采用的修复剂对重金属离子络合能力较差,进一步说明实施例2采用壳聚糖-柠檬酸制备修复剂具有很好重金属离子络合效果。
对比应用对比例2和应用例2,可看出应用例2中的Pb、Cd、Hg中的含量明显比应用对比例2中的金属含量低,说明选用羟基羧酸盐络合剂与腐殖酸、微生物菌质、壳聚糖-柠檬酸、天然有机肥复配制得的修复剂,络合Pb、Cd、Hg效果优于硫酸铁和氯化铁。
对比应用例4和应用例2,可看出应用例2中的Pb、Cd、Hg中的含量明显比应用例4中的金属含量低,说明制备例4中采用单独采用氢氧化钠的进行甲壳素脱乙酰的效果,比制备例2中采用氢氧化钾先溶解甲壳素,再通过加入氢氧化钠增加碱性,使促进加快反应,同时加快脱乙酰的效率,进而得到纯度较高的壳聚糖,再利用该高纯度的壳聚糖进一步制备壳聚糖-柠檬酸,进而制备修复剂,使用该修复剂的修复效果较好。
对比应用例5和应用例2,可看出应用例2中的Pb、Cd、Hg中的含量明显比应用例5中的金属含量低,说明实施例5采用市售的壳聚糖聚合而成的壳聚糖-柠檬酸的含量较低,可能是该市售的壳聚糖纯度或固含量较低,使得应用该壳聚糖进一步制得的壳聚糖-柠檬酸纯度较低,进而使得该修复剂的修复效果较弱;而应用例2重金属吸附能力较好,说明聚合成的壳聚糖-柠檬酸的含量更高,所述采用氢氧化钾制溶解甲壳素,再加氢氧化钠碱制得的壳聚糖含量更高。
对比应用例2、6可以看出,应用例6的Pb、Cd、Cu、Hg的含量明显高于应用例2,说明采用柠檬酸加次亚磷酸钠,再加入壳聚糖,制得的壳聚糖-柠檬酸进一步制备修复剂,修复剂对重金属的络合较差,而通过柠檬酸加酒石酸,再加壳聚糖,使壳聚糖在有机酸的酸性条件下,更容易溶解和反应,再通过加入次亚磷酸钠和酒石酸的复合溶液,进一步加快壳聚糖的溶解,且提高壳聚糖和柠檬酸的反应速率,以保证反应稳定进行,从而提高壳聚糖-柠檬酸的聚合度,利用该壳聚糖-柠檬酸制得的修复剂对金属离子的吸附效果好。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于,由包括以下重量份的原料混合而成:腐植酸15-25份、壳聚糖-柠檬酸3-5份、微生物菌质0.2-0.4份、羟基羧酸盐络合剂1-2份、天然有机肥25-35份。
2.根据权利要求1所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述腐植酸的粒度为80-100目,所述壳聚糖-柠檬酸的粒度为80-100目。
3.根据权利要求1所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述壳聚糖-柠檬酸的制备包括如下步骤:
S1:称取5-10g柠檬酸和0.5-1g酒石酸,置于烧杯中,加水混合溶解,得到混酸液A,备用;
S2:称取0.3-0.5g次亚磷酸钠和0.3-0.5g酒石酸,置于烧杯中,加水混合溶解,得到混酸液B,备用;
S3:称取壳聚糖1-2g加入步骤S1的混合液A中,溶解,得到混酸液C;
S4:将S2得到的加入混酸液B加入S3制得的混酸液C,在80-100℃下,反应2-3h后,冷却至室温,静置12-24h,制得壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液;
S5:往步骤S4中制得的壳聚糖-柠檬酸悬浊溶液用体积浓度为75%-85%的乙醇混合沉淀后,再洗涤和抽滤,得到壳聚糖-柠檬酸固体;
S6:将步骤S4中得到的壳聚糖-柠檬酸固体冷冻干燥,研磨,过筛80-100目,得到壳聚糖-柠檬酸。
4.根据权利要求4所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述壳聚糖的制备包括如下步骤:
(1):配置100-150ml质量分数为30-50%的氢氧化钾溶液,备用;
(2):称取10-15g甲壳素,加入至步骤(1)中100-150ml质量分数为30-50%的氢氧化钾溶液,搅拌溶解,得到混合液A;
(3):配置100-150ml质量分数为55-70%的氢氧化钠溶液,加入(2)中得到的混合液B中,加热80-100℃,反应1-2h, 冲洗过滤,干燥, 研磨成粉,过筛100-150目,制得壳聚糖。
5.根据权利要求1所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述微生物菌质为地衣芽孢杆菌和/或枯草芽孢杆菌。
6.根据权利要求1所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述羟基羧酸盐络合剂为海藻酸钠、酒石酸、葡萄酸钠中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求7所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述羟基羧酸盐络合剂是由海藻酸钠、酒石酸、葡萄酸钠以质量比1:3-5:6-12混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种市政园林污染土壤修复剂,其特征在于:所述天然有机肥为腐熟羊粪。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种市政园林污染土壤的修复剂,其特征在于:所述市政园林污染土壤修复剂通过如下步骤制得:
步骤A:按重量称取腐植酸15-25份和天然有机肥25-35份均匀混合,静置12h后,研磨,过筛60-80目,得到修复颗粒A;
步骤B:称取微生物菌质0.2-0.4份加入步骤A中的修复颗粒A中混合均匀,得到修复颗粒B;
步骤C:将羟基羧酸盐络合剂1-2份加入至30-50份的水中,溶解,冷却,得到羟基羧酸盐络合剂溶液;
步骤D:称取壳聚糖-柠檬酸3-5份加入至步骤C中得到的羟基羧酸盐络合剂溶液,搅拌使壳聚糖-柠檬酸完全溶解,得到复合液;
步骤E:将步骤D的复合液喷洒至步骤B中的修复颗粒B并搅拌均匀,静置40-48h后晒干,研磨,过筛60-80目,得到污染土壤修复剂。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的市政园林污染土壤修复剂的修复方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:称取污染土壤修复剂20-50g,加入至2000g-5000g的污染土壤中,加500mL-1500mL的水混合均匀,进行静置20-30天,得到混合土壤;
步骤二:量取500mL-1500mL的水,加入至步骤一中的得到混合土壤进行翻动混合均匀,并静置40-50天进行土壤修复。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110910811.5A CN113667484B (zh) | 2021-08-07 | 2021-08-07 | 一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110910811.5A CN113667484B (zh) | 2021-08-07 | 2021-08-07 | 一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113667484A true CN113667484A (zh) | 2021-11-19 |
CN113667484B CN113667484B (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=78542048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110910811.5A Active CN113667484B (zh) | 2021-08-07 | 2021-08-07 | 一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113667484B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5599916A (en) * | 1994-12-22 | 1997-02-04 | Kimberly-Clark Corporation | Chitosan salts having improved absorbent properties and process for the preparation thereof |
CN106000333A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-10-12 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 吸附铅的材料的制备方法 |
CN110724535A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-24 | 河南城建学院 | 一种新型生态园林绿化土壤修复处理剂及其制备方法 |
CN111040773A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-21 | 安徽瀑飞通讯科技有限公司 | 一种用于改良盐碱地的土壤改良剂及其制备方法和应用 |
CN111085537A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-05-01 | 重庆市固体废物管理服务中心有限公司 | 一种有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法 |
CN112646587A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-13 | 宁波城市阳光环境建设工程有限公司 | 一种土壤修复组合物及其制备方法以及土壤生物修复方法 |
-
2021
- 2021-08-07 CN CN202110910811.5A patent/CN113667484B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5599916A (en) * | 1994-12-22 | 1997-02-04 | Kimberly-Clark Corporation | Chitosan salts having improved absorbent properties and process for the preparation thereof |
CN106000333A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-10-12 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 吸附铅的材料的制备方法 |
CN110724535A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-24 | 河南城建学院 | 一种新型生态园林绿化土壤修复处理剂及其制备方法 |
CN111085537A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-05-01 | 重庆市固体废物管理服务中心有限公司 | 一种有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法 |
CN111040773A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-21 | 安徽瀑飞通讯科技有限公司 | 一种用于改良盐碱地的土壤改良剂及其制备方法和应用 |
CN112646587A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-13 | 宁波城市阳光环境建设工程有限公司 | 一种土壤修复组合物及其制备方法以及土壤生物修复方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
丁德润等: "壳聚糖衍生物及其纳米粒的抗菌性能研究", 《印染》, no. 14, 15 February 2006 (2006-02-15), pages 12 - 14 * |
崔文慧等: "壳聚糖及壳聚糖-柠檬酸结构性质和功能性质的比较", 《食品科学》, no. 05, 31 December 2017 (2017-12-31), pages 134 - 141 * |
王艺旋等: "改性壳聚糖的应用研究现状及展望", 《精细与专用化学品》, no. 09, 21 September 2016 (2016-09-21), pages 45 - 48 * |
贾荣仙等: "龙虾壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备及性能研究", 《安徽化工》, no. 01, 15 February 2010 (2010-02-15), pages 41 - 43 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113667484B (zh) | 2022-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110586642B (zh) | 一种修复铅镉污染土壤的方法 | |
CN107201234A (zh) | 一种内陆苏打盐碱地改良剂及应用 | |
CN116621648B (zh) | 一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料及制备方法 | |
CN107473909A (zh) | 一种具有防控病虫害功能的有机无机复合肥及其制备方法 | |
CN104211492A (zh) | 一种增效复合肥料 | |
CN109265273A (zh) | 一种适宜南方酸性红壤的复合重金属钝化剂的制备方法及应用 | |
CN102503711B (zh) | 含硒缓释肥料及其制备方法和应用 | |
Xiang et al. | Performances of biodegradable polymer composites with functions of nutrient slow-release and water retention in simulating heavy metal contaminated soil: Biodegradability and nutrient release characteristics | |
CN111423268A (zh) | 一种抗逆活性水稻专用肥料 | |
CN110982536A (zh) | 重金属污染农田土壤修复剂其制备方法和修复方法 | |
CN111040773A (zh) | 一种用于改良盐碱地的土壤改良剂及其制备方法和应用 | |
CN110373199B (zh) | 一种复合土壤修复剂及其制备方法和修复方法 | |
CN117384647B (zh) | 一种富里酸复合氮掺杂磁性碳亚微米球及其制备方法和应用 | |
CN111056883A (zh) | 一种包膜剂及其制备方法及包膜复合肥 | |
CN113667484B (zh) | 一种市政园林污染土壤修复剂及修复方法 | |
CN110724535B (zh) | 一种新型生态园林绿化土壤修复处理剂及其制备方法 | |
CN112745173A (zh) | 一种降镉土壤改良功能性有机肥 | |
CN111675575A (zh) | 一种促进磷移动的磷肥增效剂及制备方法、施用方法 | |
CN106518402A (zh) | 一种环境友好型肥料及其制造方法 | |
CN114276181B (zh) | 一种由不同分子量聚谷氨酸组成的多功能肥料增效剂 | |
CN115465851A (zh) | 改性生物质碳/腐殖质/化肥调理红壤的协同施用方法 | |
CN114214074A (zh) | 一种用于土壤重金属修复的富硒土壤调理剂及其制备方法和应用 | |
CN112110770A (zh) | 一种离子稳定型增效控失剂及其制备方法 | |
CN109575925A (zh) | 一种多功能土壤镉金属钝化剂的制备方法与应用 | |
CN110016351B (zh) | 基于天然大分子有机物的镉砷复合污染修复剂的制备方法及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |