CN115888650A - 用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料、制备及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料、制备及应用。该制备方法，包括将活性炭、活化剂、沸石、黏土混合得到混合物，并加入水调至混合浆后，在保护气体的氛围下，以7℃/min的升温速率加热至350℃并保温1h的条件下，将烘干的混合物进行第一阶段加热。在所述第一阶段加热的基础上继续以5℃/min升温速率加热至650℃并保温2h的条件下，对所述烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却，得到得到用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料。上述水土阻隔材料能对水体中的各种污染物进行选择性吸附和过滤，兼顾透水透气特性，性质稳定，无二次污染，可用于防止水体污染渗透进入土壤。

Description

用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料、制备及应用

技术领域

本发明涉及环境化学技术领域，尤其涉及一种用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料、制备及应用。

背景技术

水体污染是常见的环境问题之一。酸、碱、氧化剂，铜、镉、汞、砷等化合物，以及苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物都会对水体造成不同程度的污染。这些污染物会随着水流进一步扩散，尤其是水体中的游离态污染物，甚至通过渗透作用进一步污染河道周围的土壤，造成更大范围的污染，危害周边地区的农业渔业林业等生产，还有可能进一步扩散至地下水中，随壤中流进一步扩大污染区域，对污染水体周边的居民生产生活造成潜在的危害。因此，开发针对水体污染渗透的水土阻隔材料对我国环境保护、污染治理、居民健康等具有重要意义。

目前市面上没有防止水体污染渗透的水土阻隔材料，通常的高分子材料会同时阻断水和空气，使河床周围的土壤无法与河道进行物质交换，造成土壤板结、肥力减小。同时，高分子材料的原料主要为石油等不可再生资源，其制造过程会对环境造成污染，且高分子材料本身难以降解，如果处理不当则会在土壤中造成二次污染。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料、制备及应用，以解决高分子材料会同时阻断水和空气，使河床周围的土壤无法与河道进行物质交换的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料的制备方法，包括：

将活性炭、活化剂、沸石、黏土混合得到混合物，并加入水调至混合浆后，烘干。其中，活性炭、沸石、黏土和活化剂按重量份数计算分别为100份、85份、15～30份以及5～10份。活化剂为氢氧化钾。

在保护气体的氛围下，以6～8℃/min的升温速率加热至330～370℃并保温0.5～1.5h的条件下，将烘干的混合物进行第一阶段加热。

在第一阶段加热的基础上继续以3～5℃/min升温速率加热至630～670℃并保温1.5～2.5h的条件下，对烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却，得到得到用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料。其中，在第二阶段加热步骤的保温过程中通入水蒸气。

根据本申请的一些实施例，在加入水调至混合浆的步骤中，混合物和水按重量份数计算，分别为100份、40～50份。

根据本申请的一些实施例，第一阶段加热的条件为在保护气体的氛围下，以7℃/min的升温速率加热至350℃并保温1h。

根据本申请的一些实施例，第二阶段加热的条件为在第一阶段加热的基础上继续以5℃/min升温速率加热至650℃并保温2h。

根据本申请的一些实施例，在第二阶段加热的保温过程中，水蒸气的流量为0.5L/min，且在保温结束后停止通入。

根据本申请的一些实施例，活性炭的粒径≤3mm，沸石粒径≤16mm

根据本申请的一些实施例，在对烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却的步骤之后还包括：

用水将冷却后的产物表面漂浮杂质和水溶性杂质清洗去除，再烘干，得到上述水土阻隔材料。

根据本申请的一些实施例，活性炭的制备方法包括：

将果壳粉碎，并与氯化锌、活化剂混合，进行干燥，得到混合粉末。活化剂为氢氧化钾。

将混合粉末在保护气体气氛中加热到700℃并保温2小时，然后自然冷却至常温，得到活性炭。

根据本申请的一些实施例，果壳、氯化锌和活化剂按重量份数计算，分别为100份、5～7份、10～15份，干燥的温度为105℃

本发明第二方面提供上述的制备方法制得的水土阻隔材料。

本发明第三方面提供上述的制备方法制得的水土阻隔材料的应用，将水土阻隔材料加工成颗粒，以每平方米水域1～3kg/㎡的的施用量施加在水域中，或。

将水土阻隔材料成型加工为砌块，作为河道的生态堤岸，该材料砌块的厚度为20～50mm。

上述的用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料的制备方法中，主要采用活性炭和沸石作为原料制备，并采用两段式加热和蒸汽重整，形成含有丰富微孔、介孔和大孔的水土阻隔材料。微孔主要分布在活性炭成分中，具有大量的C、O、N官能团吸附位点，能够对水体中的可溶性污染物、重金属污染物等形成高效的吸附阻隔作用；介孔和大孔主要分布在沸石成分中，介孔能够对有机大分子、抗生素等污染物形成有效的吸附阻隔作用，而大孔能够有效过滤阻隔水体中的悬浮颗粒、微塑料等污染物。上述水土阻隔材料能对水体中的各种污染物进行选择性吸附和过滤，兼顾透水透气特性，性质稳定，无二次污染，可用于防止水体污染渗透进入土壤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式的水土阻隔材料的SEM图；其中图1a)为水土阻隔材料的1000倍SEM图，图1b)为10000倍SEM图；图1c)为水土阻隔材料的20000倍SEM图，图1d)为50000倍SEM图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明第一方面提供一种用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料的制备方法，包括：

S100：将活性炭、活化剂、沸石、黏土混合得到混合物，并加入水调至混合浆后，烘干。其中，活性炭、沸石、黏土和活化剂按重量份数计算分别为100份、85份、15～30份以及5～10份。活化剂为氢氧化钾。

活性炭是一种经特殊处理的炭，具体处理过程可以为以有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，从而产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。可以根据原料不同，对活性炭进行区别。例如活性炭可以是椰壳活性炭，油茶壳生物炭等。

活性炭可以商购，也可以自行制备。制备方法可以较多，具体不做限定。在一些实施例中，活性炭的制备方法包括：

S101：将果壳粉碎，并与氯化锌、活化剂混合，进行干燥，得到混合粉末。活化剂为氢氧化钾。

在相关技术中，氯化锌和氢氧化钾均为常见的活化剂。而在本实施例中，氢氧化钾为活化剂，氯化锌的主要作用为：

1、果壳中通常含油量较高，氯化锌能够减少焦油的生成，避免发生在造孔过程中焦油及其反应物堵塞孔道尤其是微孔的情况，这样形成的产物孔隙更为丰富。

2、氯化锌能够使木质纤维均匀膨胀，有利于氢氧化钾的活化，如此一来，活性炭的孔隙更好。在该步骤中，果壳(例如椰壳)可以粉碎粒径≤3mm。因此，活性炭的颗粒较小，如≤3mm。果壳、氯化锌和活化剂按重量份数计算，分别为100份、5～7份、10～15份，按照该比例混合。混合之后的干燥温度可以为105℃。

S102：将混合粉末在保护气体气氛中加热到740～750℃并保温2小时，然后自然冷却至常温，得到活性炭。700℃以上才能使金属氢氧化钾的活化效果达到最好，740～750℃高于氯化锌的沸点而低于氢氧化钾的沸点，能够使氯化锌蒸汽随保护气体一并排出，而氢氧化钾保留在混合粉末内发挥活化效果。而且，2小时的保温时间能够保证活化的充分进行。

在该步骤中，保护气体可以是氮气。该步骤得到的形成活性炭还有一定的杂质(因此可以称为粗活性炭)，例如可以在水面漂浮的杂质和水溶性杂质。

S103(可选地)：用水将粗活性炭表面漂浮杂质和水溶性杂质清洗去除，烘干，得到活性炭。

由于粗活性炭的颗粒相对较小，故而可以采用过滤水洗方式，除去漂浮在水面的杂质和可溶性杂质。在水洗之后还可以进行烘干，从而得到活性炭。

在获得活性炭后，将活性炭、活化剂、沸石、黏土混合得到混合物。同样地，沸石粒径也可以采用较小的颗粒，如其粒径≤16mm。黏土可以粘合活性炭与沸石，并使最终材料烧结成型且具有一定强度。

混合的方式可以为：先将活性炭、沸石和黏土按重量份数100份、85份、15份混合，然后将混合物和水按重量份数100份、40份进行混合搅拌，混合搅拌均匀至水泥状后持续搅拌24h，然后根据混合浆的粘稠度加入余下份数的黏土或水，得到混合浆。

混合浆的稠度可以为60～70mm。在该条件下，混合浆便于成型。当最终的水土阻隔材料有形状要求，可以将混合浆加入相应的模具内烘干后，即可以形成相应形状的结构。例如，可成型为蜂窝状立方体或者砖块。二者均可以作为河道的砌块。

当然，如果水土阻隔材料没有形状要求，也可以在混合浆形成相应形状的结构后进行破碎，如粉碎成粒径≤8mm的均匀颗粒。又或者，混合浆不加入模具内，直接烘干进行破碎。

在一些实施例中，在加入水调至混合浆的步骤中，混合物和水按重量份数计算，分别为100份、40～50份。

S200：在保护气体的氛围下，以7℃/min的升温速率加热至350℃并保温0.5～1.5h的条件下，将烘干的混合物进行第一阶段加热。

将烘干的混合物置于加热装置，如烘箱内进行第一阶段加热。在加热装置内通入保护气体(如氮气)，以7℃/min的升温速率加热至350℃，保温1h，烘干的混合物完成第一阶段加热。

第一阶段加热快速升温，加热能够使材料迅速成型，并在保温过程中完成初步的固化，确保质地形状，同时在最大程度上保证有效成分的留存，确保所有原料均得到最大化程度的利用。

在一些实施例中，第一阶段加热的条件为在保护气体的氛围下，以7℃/min的升温速率加热至350℃并保温1h。

S300：在第一阶段加热的基础上继续以5℃/min升温速率加热至650℃并保温1.5～2.5h的条件下，对烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却，得到得到用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料。其中，在第二阶段加热步骤的保温过程中通入水蒸气进行重整活化。

在第一阶段加热的基础上继续对烘干的混合物进行第二阶段加热。也就是说，在第一阶段加热的加热温度基础上继续升温，仍继续通入保护气体。可以以5℃/min升温速率加热至650℃并保温2h，对烘干的混合物进行第二阶段加热。

在一些实施例中，第二阶段加热的条件为在第一阶段加热的基础上继续以5℃/min升温速率加热至650℃并保温2h。

在第二阶段加热步骤的保温过程中通入水蒸气进行重整活化。在一些实施例中，水蒸气的流量为0.5L/min，且在保温结束后停止通入。

在第二阶段加热的过程中，慢速升温加热能够使得材料进行进一步的成型固化、促进孔结构的形成、促进活化过程充分进行，并在2h的保温中通入水蒸气进行充分重整，在最大程度上促进C、O、N官能团的形成，提升材料对于水体中可溶性污染物和离子污染物的选择性吸附能力，蒸汽重整同时能够进一步强化扩孔效果，促进介孔和大孔的形成，进一步扩大材料的比表面积，提升材料对于水体中大分子和微粒的过滤吸附作用。

在一些实施例，在对烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却的步骤之后还包括：

用水将冷却后的产物表面漂浮杂质和水溶性杂质清洗去除，再烘干，得到上述水土阻隔材料。

上述的用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料的制备方法中，主要采用活性炭和沸石作为原料制备，并采用两段式加热和蒸汽重整，形成含有丰富微孔、介孔和大孔的水土阻隔材料。水土阻隔材料总比表面积大于1000㎡/g。微孔主要分布在活性炭成分中，具有大量的C、O、N官能团吸附位点，能够对水体中的可溶性污染物、重金属污染物等形成高效的吸附阻隔作用；介孔和大孔主要分布在沸石成分中，介孔能够对有机大分子、抗生素等污染物形成有效的吸附阻隔作用，而大孔能够有效过滤阻隔水体中的悬浮颗粒、微塑料等污染物。上述水土阻隔材料能对水体中的各种污染物进行选择性吸附和过滤，兼顾透水透气特性，性质稳定，无二次污染，可用于防止水体污染渗透进入土壤。

相比之下，高分子材料的原料主要为石油等不可再生资源，其制造过程会对环境造成污染，且高分子材料本身难以降解，如果处理不当则会在土壤中造成二次污染。

上述的用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料的制备方法，主要采用椰壳和沸石作为原料制备，利用其丰富的微孔、介孔和大孔结构，并采用两段式加热和蒸汽重整，促使微孔结构中形成大量C、O、N官能团，能够实现活化、改性和烧制的同时进行，大大简化了生产工艺流程，降低了生产成本，且整个制备过程无有害气体排放，采用的原料和配料都是简单易得的产品，便于大规模生产和推广应用。

本发明第二方面提供上述的制备方法制得的水土阻隔材料。

该水土阻隔材料同时具有微孔、介孔和大孔，总比表面积大于1000㎡/g，对水体中的各种污染物均具有较强的吸附和过滤能力，该材料中的介孔和大孔能够对水体中的各种大分子和污染物微粒进行较好的吸附和过滤，该材料中的微孔结构中含有大量C、O、N官能团，能够对可溶性污染物和离子污染物产生较强的选择性吸附能力，并形成稳定的化学结构，避免产生二次污染。同时，该水土阻隔材料具有疏松多孔的结构，能让气体和水自由流通，保证水体沿岸以及河床湖底的正常养分流通。

本发明第三方面提供上述的制备方法制得的水土阻隔材料的应用。水土阻隔材料在阻断污染物由水体向土壤扩散的应用，可有效阻断水体中污染物的跨界扩散。

在一些实施方式中，将水土阻隔材料加工成颗粒，以每平方米水域1～3kg/㎡的的施用量施加在水域中。

上述水土阻隔材料在防止水体污染渗透中的应用，通过船只等直接投撒在受污染的水域中，该材料密度大于水，会沉积在水域底部(如河床、湖底)，投撒速度与船速匹配，保证每平方米水域的施用量为1～3kg/㎡。

在一些实施方式中，将水土阻隔材料成型加工为砌块，作为河道的生态堤岸，该材料砌块的厚度为20～50mm。

上述水土阻隔材料在防止水体污染渗透中的应用，通过成型加工为砌块等形状，作为河道的生态堤岸，此种应用时该材料厚度应为20～50mm。

实施例1

水土阻隔材料的制备

1、将椰壳粉碎至粒径≤3mm，与氯化锌、氢氧化钾按100份椰壳、6份氯化锌和12份氢氧化钾混合均匀后，置于105℃中进行干燥；

2、将1步骤中制备的混合粉末在氮气气氛中加热到700℃并保温2小时，然后自然冷却至常温；

3、将2步骤中制备的产物进行过滤水洗，除去漂浮在水面的杂质和可溶性杂质；

4、将3步骤中制备的产物与活化剂、沸石、黏土按100份产物、85份沸石和20份黏土混合，并加入45份的水，混合搅拌均匀至水泥状后持续搅拌24h，然后置于93℃中进行烘干；

5、将4步骤中制备的产物粉碎成粒径≤8mm的均匀颗粒后进行第一阶段的加热，以7℃/min的升温速率加热至350℃，保温0.5h，然后进行第二阶段的加热，以5℃/min升温速率加热至650℃，保温1.5h，在保温过程中通入流量0.5L/min的水蒸气进行重整活化，保温过程结束后停止通入水蒸气，自然冷却至常温；

6、将5步骤中制备的产物用水过滤清洗掉表面漂浮和可溶性杂质，在115℃中进行烘干后即得防止水体污染渗透的水土阻隔材料。

实施例2

水土阻隔材料的制备

1、将椰壳粉碎至粒径≤3mm，与氯化锌、氢氧化钾按100份椰壳、7份氯化锌和14份氢氧化钾混合均匀后，置于105℃中进行干燥；

2、将1步骤中制备的混合粉末在氮气气氛中加热到700℃并保温2小时，然后自然冷却至常温；

3、将2步骤中制备的产物进行过滤水洗，除去漂浮在水面的杂质和可溶性杂质；

4、将3步骤中制备的产物与活化剂、沸石、黏土按100份产物、85份沸石和30份黏土混合，并加入50份的水，混合搅拌均匀至水泥状后持续搅拌24h，然后置于95℃中进行烘干；

5、将4步骤中制备的产物粉碎成粒径≤8mm的均匀颗粒后进行第一阶段的加热，以7℃/min的升温速率加热至350℃，保温1h，然后进行第二阶段的加热，以5℃/min升温速率加热至650℃，保温2h，在保温过程中通入流量0.5L/min的水蒸气进行重整活化，保温过程结束后停止通入水蒸气，自然冷却至常温；

6、将5步骤中制备的产物用水过滤清洗掉表面漂浮和可溶性杂质，在115℃中进行烘干后即得防止水体污染渗透的水土阻隔材料。

实施例3

水土阻隔材料的制备

1、将椰壳粉碎至粒径≤3mm，与氯化锌、氢氧化钾按100份椰壳、6份氯化锌和10份氢氧化钾混合均匀后，置于105℃中进行干燥；

2、将1步骤中制备的混合粉末在氮气气氛中加热到700℃并保温2小时，然后自然冷却至常温；

3、将2步骤中制备的产物进行过滤水洗，除去漂浮在水面的杂质和可溶性杂质；

4、将3步骤中制备的产物与活化剂、沸石、黏土按100份产物、85份沸石和15份黏土混合，并加入40份的水，混合搅拌均匀至水泥状后持续搅拌24h，然后置于93℃中进行烘干；

5、将4步骤中制备的产物粉碎成粒径≤8mm的均匀颗粒后进行第一阶段的加热，以7℃/min的升温速率加热至350℃，保温1.5h，然后进行第二阶段的加热，以5℃/min升温速率加热至650℃，保温2.5h，在保温过程中通入流量0.5L/min的水蒸气进行重整活化，保温过程结束后停止通入水蒸气，自然冷却至常温；

6、将5步骤中制备的产物用水过滤清洗掉表面漂浮和可溶性杂质，在115℃中进行烘干后即得防止水体污染渗透的水土阻隔材料。

数据表征

取实施例1的水土阻隔材料采用扫描电镜进行扫描，结果如图1a)、图1b)、图1c)和图1d)所示，其分别为该阻隔材料的1000倍、10000倍、20000倍、50000倍电子显微图。从图1a)可以看到该材料的主体为颗粒状物质；由图1b)可见单个颗粒成椭圆状，表面粗糙，且颗粒与颗粒间有丰富的孔道结构；图1c)图可见粗糙表面来源于所形成的层片状结构，该结构有利于强化过滤作用；由图1d)可见表面有丰富的微孔、介孔和大孔。

试验例1

对上述实施例1-3制备得到的防止水体污染渗透的水土阻隔材料对水体中污染物的阻隔能力进行分析

在同一片污染湖泊水域选取四块1平方米的区域，其中三块区域分别使用实施例1-3制备方法得到的防治水体污染渗透的水土阻隔材料于湖底，材料使用量均为3kg/㎡，经测算均在湖底形成一层4～5mm的阻隔层，剩下的一块区域作为空白对照组，四块区域间无水流相互干扰，分别在第1天、第15天、第30天、第45天、第60天，对上述选取的四块污染水域的中心点的土壤及上方水体进行采样，并对微孔、介孔和大孔所针对的污染物类型分别进行测定，结果如表1～表4所示。

其中测试方法如下：

pH值：采用pH测定笔和土壤pH检测仪测定。

氰化物：异烟酸-巴比妥酸分光光度法。

滴滴涕：丙酮-石油醚提取，浓硫酸净化，用带电子捕获检测器的气相色谱仪测定。

细菌总数：计数器测定法。

表1实施例1-3制备得到的三种材料的阻隔效果对比(pH值)

从表1可见，在实施例1～3中，水体中的pH值稳定在5.3～5.5之间，而土壤中的pH值则从1天～30天逐渐上升，在45天～60天则逐渐稳定在6.7～6.8左右。

在空白对照组中，水体中的pH值稳定在5.3～5.4之间，土壤中的pH值稳定在5.7～5.9之间，未发生明显变化。由此可见，水土阻隔材料对离子的阻隔能力较好。

表2实施例1-3制备得到的三种材料的阻隔效果对比(氰化物)

从表2可见，在实施例1～3中，水体中的氰化物含量稳定在0.12～0.13mg/L之间，而土壤中的氰化物含量则从1天～45天逐渐降低，在第45天降低至0.02～0.01mg/L左右，在第60天降低至0.00～0.01mg/L左右。

在空白对照组中，水体中的氰化物含量稳定在0.12～0.13mg/L，土壤中的氰化物含量稳定在0.09～0.11mg/L之间，未发生明显变化。

经过水土阻隔材料处理之后，各实施例土壤中的氰化物含量逐渐降低，与水体中的氰化物含量的差值逐渐增大，而空白对照中土壤的氰化物含量基本不变。由此可见，水土阻隔材料对氰化物可形成高效的吸附阻隔作用。

表3实施例1-3制备得到的三种材料的阻隔效果对比(滴滴涕)

从表3可见，在实施例1～3中，水体中的滴滴涕含量稳定在032～0.34μg/L之间，而土壤中的滴滴涕含量则从1天～60天逐渐降低，在第60天降低至0.005～0.008μg/L左右。

在空白对照组中，水体中的滴滴涕含量稳定在032～0.34μg/L左右，土壤中的滴滴涕含量稳定在0.027～0.029μg/L之间，未发生明显变化。

经过水土阻隔材料处理之后，各实施例土壤中的滴滴涕含量逐渐降低，与水体中的滴滴涕含量的差值逐渐增大，而空白对照中土壤的滴滴涕含量基本不变。由此可见，水土阻隔材料对滴滴涕形成高效的吸附阻隔作用。

表4实施例1-3制备得到的三种材料的阻隔效果对比(细菌总数)

从表4可见，在实施例1～3中，水体中的细菌总数从1天～60天逐渐降低，在第60天降低至845个/L。而土壤中的细菌总数则从1天～60天逐渐降低，在第60天降低至412个/L。

在空白对照组中，水体中的细菌总数从1天～60天逐渐降低，在第60天降低至877个/L。而土壤中的细菌总数则从1天～60天逐渐降低，在第60天降低至807个/L。

经过水土阻隔材料处理之后，各实施例土壤中的细菌总数明显降低，与水体中的细菌总数的差值逐渐增大，而空白对照中土壤的细菌总数与水体的细菌总数虽有下降，但下降并不明显。由此可见，水土阻隔材料对细菌形成高效的吸附阻隔作用。

可见，实施例1～3的水土阻隔材料均可以进行选择性吸附和过滤氰化物、滴滴涕、细菌，阻隔其进入土壤中。

本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，包括：

将活性炭、活化剂、沸石、黏土混合得到混合物，并加入水调至混合浆后，烘干；其中，所述活性炭、所述沸石、所述黏土和所述活化剂按重量份数计算分别为100份、85份、15～30份以及5～10份；所述活化剂为氢氧化钾；

在保护气体的氛围下，以6～8℃/min的升温速率加热至330～370℃并保温0.5～1.5h的条件下，将烘干的混合物进行第一阶段加热；

在所述第一阶段加热的基础上继续以3～5℃/min升温速率加热至630～670℃并保温1.5～2.5h的条件下，对所述烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却，得到得到用于防止水体污染渗透的水土阻隔材料；其中，在所述第二阶段加热步骤的保温过程中通入水蒸气。

2.根据权利要求1所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，在加入水调至混合浆的步骤中，所述混合物和所述水按重量份数计算，分别为100份、40～50份。

3.根据权利要求1所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，所述第一阶段加热的条件为在保护气体的氛围下，以7℃/min的升温速率加热至350℃并保温1h，和/或；

所述第二阶段加热的条件为在所述第一阶段加热的基础上继续以5℃/min升温速率加热至650℃并保温2h。

4.根据权利要求3所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，在所述第二阶段加热的保温过程中，所述水蒸气的流量为0.5L/min，且在保温结束后停止通入。

5.根据权利要求1所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭的粒径≤3mm，所述沸石粒径≤16mm。

6.根据权利要求1所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，在所述对所述烘干的混合物进行第二阶段加热，然后冷却的步骤之后还包括：

用水将冷却后的产物表面漂浮杂质和水溶性杂质清洗去除，再烘干，得到上述水土阻隔材料。

7.根据权利要求1所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭的制备方法包括：

将果壳粉碎，并与氯化锌、活化剂混合，进行干燥，得到混合粉末；所述活化剂为氢氧化钾；

将所述混合粉末在保护气体气氛中加热到700℃并保温2小时，然后自然冷却至常温，得到活性炭。

8.根据权利要求7所述的水土阻隔材料的制备方法，其特征在于，所述果壳、所述氯化锌和所述活化剂按重量份数计算，分别为100份、5～7份、10～15份，所述干燥的温度为105℃。

9.权利要求1～8中任一项所述的制备方法制得的水土阻隔材料。

10.一种权利要求1～8中任一项所述的制备方法制得的水土阻隔材料的应用，其特征在于，将所述水土阻隔材料加工成颗粒，以每平方米水域1～3kg/㎡的的施用量施加在水域中，或；

将所述水土阻隔材料成型加工为砌块，作为河道的生态堤岸，所述砌块的厚度为20～50mm。

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