CN114958388A - 一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用 - Google Patents
一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114958388A CN114958388A CN202210731854.1A CN202210731854A CN114958388A CN 114958388 A CN114958388 A CN 114958388A CN 202210731854 A CN202210731854 A CN 202210731854A CN 114958388 A CN114958388 A CN 114958388A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- repairing agent
- parts
- farmland soil
- mixture
- organic matter
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004016 soil organic matter Substances 0.000 title claims abstract description 18
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 93
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 47
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 77
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 39
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 37
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 29
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 18
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 claims description 17
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 16
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 13
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 10
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 24
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 18
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 abstract description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 12
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000005947 Dimethoate Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007806 chemical reaction intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- OEBRKCOSUFCWJD-UHFFFAOYSA-N dichlorvos Chemical compound COP(=O)(OC)OC=C(Cl)Cl OEBRKCOSUFCWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950001327 dichlorvos Drugs 0.000 description 1
- MCWXGJITAZMZEV-UHFFFAOYSA-N dimethoate Chemical compound CNC(=O)CSP(=S)(OC)OC MCWXGJITAZMZEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- ZNOLGFHPUIJIMJ-UHFFFAOYSA-N fenitrothion Chemical compound COP(=S)(OC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C(C)=C1 ZNOLGFHPUIJIMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229960001952 metrifonate Drugs 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N parathion Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N phorate Chemical compound CCOP(=S)(OCC)SCSCC BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- NFACJZMKEDPNKN-UHFFFAOYSA-N trichlorfon Chemical compound COP(=O)(OC)C(O)C(Cl)(Cl)Cl NFACJZMKEDPNKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
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
- C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用，涉及土壤治理技术领域。该修复剂以硅胶作为载体，经过活化后，使得其结构中富含的硅羟基能够与聚丙烯酰胺上的官能团交联，以此制成改性硅胶；并以镁铝混合双氢氧化物与柠檬酸配位复合，从而形成内包埋体，并将该内包埋体分散包埋至改性硅胶中，形成修复剂。同时，内包埋体通过柠檬酸的作用与改性硅胶相互复合，形成吸附位点，进一步增强吸附效果。该修复剂不仅对农田土壤无害，无浸出液的产生，而且能够将有机污染物吸附并保存在内部，吸附动力学较强，使用价值较高。
Description
技术领域
本发明涉及土壤治理技术领域，具体而言，涉及一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用。
背景技术
有机磷作为高效有机农药，为我国的农业发展做出了巨大贡献，例如敌敌畏、敌百虫、乐果、杀螟松、甲拌磷、对硫磷等这些耳熟能详的有机磷农药产品，其生产过程需要外排大量内含有机磷农药和反应中间体的有机废水，然而当时绝大多数农药厂的废水处理设施并不健全，甚至根本没有，这些高浓度有机废水通常被直接排入没有任何防护措施的临挖坑池，经年累月，造成了附近大面积区域纵深达几米甚至几十米的土壤污染，同时伴随着大量恶臭气味弥散，给附近居民的生活带来了诸多困扰，也给城市化的发展带来了严重挑战。
目前，多方资料和国外实际工程经验表明，有关土壤修复的成熟技术主要是热脱附技术和化学氧化还原技术。热脱附技术由于能耗高、二次污染严重等弊端而受到了广泛诟病，在部分地区受到了严格限制，甚至是明令禁止。
基于以上，提出一种能够有效去除农田土壤有机物的修复剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，该修复剂不仅对农田土壤无释放危害元素的威胁，而且可有效吸附农田土壤中有机污染物，吸附效果较好的同时，还具有可持续使用、可循环使用的优势。
本发明的另一目的在于提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，以该制备方法能够将使得原料的官能团处于活跃状态，合成效果较好，同时，制备方法稳定，成品率较高。
本发明的另一目的在于提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的应用，以此方法能够有效节省修复剂的使用量，同时还可有效去除土壤中的有机污染物，修复效果较好。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
第一，本发明提出一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括按重量份数计的以下原料：硅胶20-30份、聚丙烯酰胺50-70份、镁铝混合双氢氧化物5-9份以及柠檬酸5-9份。
第二，本发明提出一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，主要包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在240℃-280℃的条件下活化3h-5h后，与120mL-150mL的环己烷混合，在60℃-80℃的条件下搅拌20h-24h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃-90℃的条件下反应16h-18h后，制得混合物二；
将镁铝混合双氢氧化物经煅烧后，研磨成粉，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二中，在搅拌后，进行烘干，制得上述修复剂。
第三，本发明提出一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的使用方法，将上述制备方法制备而得的修复剂埋设于农田土壤的次表层，上述修复剂的埋设量为50g-100g，且埋设位置间隔为1m-2m。
本发明实施例的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂及其制备方法至少具有以下有益效果：
第一，该修复剂以硅胶作为载体，经过活化后，使得其结构中富含的硅羟基能够与聚丙烯酰胺上的官能团交联，以此制成改性硅胶；并以镁铝混合双氢氧化物与柠檬酸配位复合，从而形成内包埋体，并将该内包埋体分散包埋至改性硅胶中，形成修复剂。同时，内包埋体通过柠檬酸的作用与改性硅胶相互复合，形成吸附位点，进一步增强吸附效果。该修复剂不仅对农田土壤无害，无浸出液的产生，而且能够将有机污染物吸附并保存在内部，吸附动力学较强，使用价值较高。
第二，该制备方法能够将使得原料的官能团处于活跃状态，合成效果较好，同时，制备方法稳定，成品率较高。
第三，以此使用方法能够有效节省修复剂的使用量，同时还可有效去除土壤中的有机污染物，修复效果较好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
第一，本发明提出一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括按重量份数计的以下原料：硅胶20-30份、聚丙烯酰胺50-70份、镁铝混合双氢氧化物5-9份以及柠檬酸5-9份。
本申请中，该修复剂还包括1-3重量份的秸秆和12-14重量份的粉煤灰。秸秆和粉煤灰能够进一步提升修复剂的吸附效果，同时还可调节修复剂的粘稠度。
本申请中，该修复剂还包括1-3重量份的半纤维素。半纤维素能够增强分子结构间的联结效果，以此提升修复剂的抗老化效果。
本申请中，该修复剂以硅胶作为载体，经过活化后，使得其结构中富含的硅羟基能够与聚丙烯酰胺上的官能团交联，以此制成改性硅胶；并以镁铝混合双氢氧化物与柠檬酸配位符合，从而形成内包埋体，并将该内包埋体分散包埋至改性硅胶中，形成修复剂。同时，内包埋体通过柠檬酸的作用与改性硅胶相互复合，形成吸附位点，进一步增强吸附效果。该修复剂不仅对农田土壤无害，无浸出液的产生，而且能够将有机污染物吸附并保存在内部，吸附动力学较强，使用价值较高。
本申请中，该修复剂包括按重量份数计的以下原料：硅胶25份、聚丙烯酰胺60份、镁铝混合双氢氧化物6份、柠檬酸6份、秸秆1份、粉煤灰13份以及半纤维素2份。上述原料的比例用量适合多种类型的农田土壤使用，适用性更强。并且用量更为合适，对农田土壤的影响效果更小。
第二，本申请提出一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，主要包括如下步骤：
将硅胶经干燥后在240℃-280℃的条件下活化3h-5h后，与120mL-150mL的环己烷混合，在60℃-80℃的条件下搅拌20h-24h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃-90℃的条件下反应16h-18h后，制得混合物二；
将镁铝混合双氢氧化物经煅烧后，研磨成粉，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二中，在搅拌后，进行烘干，制得上述修复剂。
本申请中，上述镁铝混合双氢氧化物的煅烧温度为180℃-250℃，煅烧时间为30min-50min。
本申请中，上述镁铝混合双氢氧化物在煅烧后经200目-250目筛后与柠檬酸混合。
本申请中，在上述混合物三与混合物二混合后，在50℃-60℃下烘干1h-2h后，制成微球型修复剂。
本申请中，上述微球型修复剂的直径为5mm-2cm。
具体地，还可将秸秆研磨成粉，与粉煤灰混合均匀后，与混合物二混合，再与混合物三进行混合，达到预期的制备效果。将修复剂制成微球的形式，能够有效增大修复剂的比表面积，提升吸附效果的同时，便于回收解析和循环利用，使用效果更好。
第三，本申请提出一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的应用，具体如下：将上述制备方法制备而得的修复剂埋设于农田土壤的次表层，上述修复剂的埋设量为50g-100g，且埋设位置间隔为1m-2m。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括以下原料：硅胶25g、聚丙烯酰胺60g、镁铝混合双氢氧化物6g以及柠檬酸6g。
本实施例还提供一种上述用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在260℃的条件下活化4h后，与140mL的环己烷混合，在70℃的条件下搅拌22h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃的条件下反应17h后，制得混合物二；
将镁铝混合双氢氧化物在200℃的条件下煅烧40min后，研磨成粉，过220目筛后，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二中，在搅拌后，在55℃的条件下烘干1.5h，制成1cm的微球型修复剂，再在80℃的条件干燥10h后，制得产品。
实施例2
本实施例提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括以下原料：硅胶25g、聚丙烯酰胺60g、镁铝混合双氢氧化物6g、柠檬酸6g、秸秆2g以及粉煤灰13g。
本实施例还提供一种上述用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在260℃的条件下活化4h后，与140mL的环己烷混合，在70℃的条件下搅拌22h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃的条件下反应17h后，制得混合物二；
将秸秆在85℃的条件烘干5h后，经过粉碎后，在0.3MPa的条件下研磨成粉，然后与粉煤灰混合，过200目筛后，制得粉剂；并将粉剂与混合物二混合均匀。
将镁铝混合双氢氧化物在200℃的条件下煅烧40min后，研磨成粉，过220目筛后，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二(混入粉剂后的混合物二)中，在搅拌后，在55℃的条件下烘干1.5h，制成1cm的微球型修复剂，再在80℃的条件干燥10h后，制得产品。
实施例3
本实施例提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括以下原料：硅胶25g、聚丙烯酰胺60g、镁铝混合双氢氧化物6g、柠檬酸6g、秸秆1g、粉煤灰13g以及半纤维素2g。
本实施例还提供一种上述用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在260℃的条件下活化4h后，与140mL的环己烷混合，在70℃的条件下搅拌22h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃的条件下反应17h后，制得混合物二；
将秸秆在85℃的条件烘干5h后，经过粉碎后，在0.3MPa的条件下研磨成粉，然后与粉煤灰混合，过200目筛后，制得粉剂；将半纤维素进行研磨后，在110℃下烧结20min，再与粉剂与混合物二混合均匀。
将镁铝混合双氢氧化物在200℃的条件下煅烧40min后，研磨成粉，过220目筛后，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二(混入粉剂、半纤维素后的混合物二)中，在搅拌后，在55℃的条件下烘干1.5h，制成1cm的微球型修复剂，再在80℃的条件干燥10h后，制得产品。
实施例4
本实施例提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括以下原料：硅胶20g、聚丙烯酰胺50g、镁铝混合双氢氧化物5g、柠檬酸5g、秸秆1g、粉煤灰12g以及半纤维素1g。
本实施例还提供一种上述用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在240℃的条件下活化3h后，与120mL的环己烷混合，在60℃的条件下搅拌20h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃的条件下反应16h后，制得混合物二；
将秸秆在85℃的条件烘干5h后，经过粉碎后，在0.3MPa的条件下研磨成粉，然后与粉煤灰混合，过200目筛后，制得粉剂；将半纤维素进行研磨后，在110℃下烧结20min，再与粉剂与混合物二混合均匀。
将镁铝混合双氢氧化物在180℃的条件下煅烧30min后，研磨成粉，过200目筛后，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二(混入粉剂、半纤维素后的混合物二)中，在搅拌后，在50℃的条件下烘干1h，制成5mm的微球型修复剂，再在80℃的条件干燥10h后，制得产品。
实施例5
本实施例提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括以下原料：硅胶30g、聚丙烯酰胺70g、镁铝混合双氢氧化物9g、柠檬酸9g、秸秆3g、粉煤灰14g以及半纤维素3g。
本实施例还提供一种上述用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在280℃的条件下活化5h后，与150mL的环己烷混合，在80℃的条件下搅拌24h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在90℃的条件下反应18h后，制得混合物二；
将秸秆在85℃的条件烘干5h后，经过粉碎后，在0.3MPa的条件下研磨成粉，然后与粉煤灰混合，过200目筛后，制得粉剂；将半纤维素进行研磨后，在110℃下烧结20min，再与粉剂与混合物二混合均匀。
将镁铝混合双氢氧化物在250℃的条件下煅烧50min后，研磨成粉，过250目筛后，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二(混入粉剂、半纤维素后的混合物二)中，在搅拌后，在60℃的条件下烘干2h，制成2cm的微球型修复剂，再在80℃的条件干燥10h后，制得产品。
实施例6
本实施例提供一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，包括以下原料：硅胶25g、聚丙烯酰胺60g、镁铝混合双氢氧化物6g、柠檬酸6g、秸秆1g、粉煤灰13g以及半纤维素2g。
本实施例还提供一种上述用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅胶经干燥后在270℃的条件下活化4.5h后，与130mL的环己烷混合，在70℃的条件下搅拌22h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃的条件下反应17h后，制得混合物二；
将秸秆在85℃的条件烘干5h后，经过粉碎后，在0.3MPa的条件下研磨成粉，然后与粉煤灰混合，过200目筛后，制得粉剂；将半纤维素进行研磨后，在110℃下烧结20min，再与粉剂与混合物二混合均匀。
将镁铝混合双氢氧化物在200℃的条件下煅烧40min后，研磨成粉，过220目筛后，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将上述混合物三分散在混合物二(混入粉剂、半纤维素后的混合物二)中，在搅拌后，在55℃的条件下烘干1.5h，制成1cm的微球型修复剂，再在80℃的条件干燥10h后，制得产品。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于不含镁铝混合双氢氧化物和柠檬酸。
对比例2
本对比例2与实施例1的区别在于不含硅胶和聚丙烯酰胺。
效果例1
将实施例1-3制备的产品以及对比例1和对比例2制备的产品进行抗老化性能测试，结果见表1。
抗老化性能测试方法：将产品放置在40℃，相对湿度15％的条件下，观察其变化；将产品放置在-20℃的条件下，观察其变化。
将实施例1-3制备的产品以及对比例1和对比例2的产品对有机磷进行吸附，以此观察其吸附效果。
方法：取农田土壤50g，与500mg有机磷混合，制得污染土，然后将30mg产品与污染土混合均匀后，30天后观察其对有机污染物的吸附效果，具体见表2。以污染土的浸出液中磷含量为污染物含量，以治理后的土壤浸出液中磷含量为剩余量，以此计算去除率。
表1抗老化性能
由表1可知，可见实施例1-3制备的产品具有较好的抗老化性能，可耐受高温和低温，适用性较强。并且实施例3制备的产品在放置72天仍具有较好的机械强度。
表2对有机磷的吸附效果
| 类别 | 去除率％ |
| 实施例1 | 92.31 |
| 实施例2 | 92.17 |
| 实施例3 | 93.11 |
| 对比例1 | 80.26 |
| 对比例2 | 53.64 |
由表2可知，实施例1-3制备的产品对有机磷具有较好的去除效果。
效果例2
将实施例3制备的产品埋设于农田土壤中，且埋设于土壤次表层，且埋设位置间隔1.5m，测试有机磷的去除效果。
以埋设产品前的土壤为样品，测试其浸出液中的磷含量。然后在1m2的土壤地块作为小试地块，并以矩形的方式埋设产品，单个位置的埋设量为70g。埋设30天、70天和120天后测试结果，结果见表3。
表3去除结果
由上表可知，实施例3制备的产品对土壤中的有机磷具有较好的去除效果。
综上，该修复剂以硅胶作为载体，经过活化后，使得其结构中富含的硅羟基能够与聚丙烯酰胺上的官能团交联，以此制成改性硅胶；并以镁铝混合双氢氧化物与柠檬酸配位符合，从而形成内包埋体，并将该内包埋体分散包埋至改性硅胶中，形成修复剂。同时，内包埋体通过柠檬酸的作用与改性硅胶相互复合，形成吸附位点，进一步增强吸附效果。该修复剂不仅对农田土壤无害，无浸出液的产生，而且能够将有机污染物吸附并保存在内部，吸附动力学较强，使用价值较高。该修复剂的制备方法能够将使得原料的官能团处于活跃状态，合成效果较好，同时，制备方法稳定，成品率较高。以此方法能够有效节省修复剂的使用量，同时还可有效去除土壤中的有机污染物，修复效果较好。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
Claims (10)
1.一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，其特征在于，包括按重量份数计的以下原料：硅胶20-30份、聚丙烯酰胺50-70份、镁铝混合双氢氧化物5-9份以及柠檬酸5-9份。
2.根据权利要求1所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，其特征在于，还包括按重量份数计的以下原料：秸秆1-3份、粉煤灰12-14份。
3.根据权利要求2所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，其特征在于，还包括1-3重量份的半纤维素。
4.根据权利要求3所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂，其特征在于，包括按重量份数计的以下原料：硅胶25份、聚丙烯酰胺60份、镁铝混合双氢氧化物6份、柠檬酸6份、秸秆1份、粉煤灰13份以及半纤维素2份。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，其特征在于，包括：
将硅胶经干燥后在240℃-280℃的条件下活化3h-5h后，与120mL-150mL的环己烷混合，在60℃-80℃的条件下搅拌20h-24h后，制得混合物一；将混合物一与溶解后的聚丙烯酰胺在氮气环境条件下混合，并在85℃-90℃的条件下反应16h-18h后，制得混合物二；
将镁铝混合双氢氧化物经煅烧后，研磨成粉，与柠檬酸混合，反应1h-1.5h后，以水洗涤至洗涤液呈中性，制得混合物三；将所述混合物三分散在混合物二中，在搅拌后，进行烘干，制得所述修复剂。
6.根据权利要求5所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，其特征在于，所述镁铝混合双氢氧化物的煅烧温度为180℃-250℃，煅烧时间为30min-50min。
7.根据权利要求5所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，其特征在于，所述镁铝混合双氢氧化物在煅烧后经200目-250目筛后与柠檬酸混合。
8.根据权利要求5所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，其特征在于，在所述混合物三与混合物二混合后，在50℃-60℃下烘干1h-2h后，制成微球型修复剂。
9.根据权利要求8所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法，其特征在于，所述微球型修复剂的直径为5mm-2cm。
10.一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的应用，其特征在于，将权利要求5-9任一项所述的用于农田土壤有机物污染治理的修复剂的制备方法制备而得的修复剂埋设于农田土壤的次表层，所述修复剂的埋设量为50g-100g，且埋设位置间隔为1m-2m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210731854.1A CN114958388A (zh) | 2022-06-25 | 2022-06-25 | 一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210731854.1A CN114958388A (zh) | 2022-06-25 | 2022-06-25 | 一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114958388A true CN114958388A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82965689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210731854.1A Pending CN114958388A (zh) | 2022-06-25 | 2022-06-25 | 一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114958388A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040069031A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-15 | Krysiak Michael Dennis | PAM carrier |
| CN105152263A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-16 | 江苏隆昌化工有限公司 | 一种利用SDS-LDHs去除农药废水中有机磷化合物的方法 |
| CN107201231A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-26 | 中国环境科学研究院 | 一种土壤改良剂以及促进土壤快速稳定的复合方法 |
-
2022
- 2022-06-25 CN CN202210731854.1A patent/CN114958388A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040069031A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-15 | Krysiak Michael Dennis | PAM carrier |
| CN105152263A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-16 | 江苏隆昌化工有限公司 | 一种利用SDS-LDHs去除农药废水中有机磷化合物的方法 |
| CN107201231A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-26 | 中国环境科学研究院 | 一种土壤改良剂以及促进土壤快速稳定的复合方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李淑艳: "柠檬酸对果蔬中有机磷农药残留的降解处理研究" * |
| 詹天荣等: "层状双金属氢氧化物在绿色材料领域中的应用" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109364876A (zh) | 一种生物质炭-类水滑石复合物的制备方法 | |
| CN105754611A (zh) | 一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法与应用 | |
| CN107857674B (zh) | 牡蛎壳土壤修复剂及其制备方法 | |
| CN103537272A (zh) | 一种负载改性TiO2的光催化陶粒及其制备方法 | |
| CN106693898B (zh) | 一种掺杂度可控的多孔还原氧化石墨烯吸油材料及其制备方法 | |
| CN105754610A (zh) | 一种重金属镉、铅、砷复合污染土壤修复剂及其制备方法 | |
| CN105623667A (zh) | 一种土壤修复剂 | |
| CN111617742B (zh) | 一种生物炭负载铁锰材料的制备方法和应用 | |
| CN113044949B (zh) | 适用于催化氧化降解抗生素的过硫酸钠缓释剂及其制备和应用 | |
| CN105733602A (zh) | 一种重金属镉铅复合污染土壤修复剂及其制备方法 | |
| Cui et al. | Effects of hydroxyapatite on leaching of cadmium and phosphorus and their availability under simulated acid rain | |
| CN104941993B (zh) | 一种重度污染土地的综合修复方法 | |
| CN104096540A (zh) | 一种去除城市污泥中重金属和有机污染物的吸附催化材料的制备方法 | |
| CN111253960A (zh) | 一种秸秆生物炭及其低温制备方法 | |
| CN111575011A (zh) | 一种重金属污染土壤复合修复药剂及应用方法 | |
| CN111570494B (zh) | 一种重金属污染土壤修复方法 | |
| CN107057712B (zh) | 适用于强酸性复合重金属污染土的固化剂及生产和使用方法 | |
| CN112029507A (zh) | 一种农田砷污染土壤修复材料及其制备方法 | |
| CN114958388A (zh) | 一种用于农田土壤有机物污染治理的修复剂、制备方法及其应用 | |
| CN110314655B (zh) | 一种甘蔗渣负载零价铁吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN111115994B (zh) | 一种磺化泥浆钻屑无害化处理干凝粉及其制备方法 | |
| CN110746976A (zh) | 钝化土壤重金属的土壤修复剂及其制备方法 | |
| CN115532813A (zh) | 一种以剩余活性污泥为原料的修复重金属污染土壤的方法 | |
| CN105645502B (zh) | 一种多孔介质材料及其制备方法 | |
| CN111888913B (zh) | 基于市政污水厂脱水污泥的废气生物除臭用颗粒生物滤料、制备方法及应用 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220830 |