一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法及应用。本发明专利技术通过如下的技术方案来实现，一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法包括如下的步骤：(1)将矿物材料和复配材料按一定比例混合；(2)将混合后的材料研磨过筛。本发明专利技术方法制备的修复材料可用于镉污染土壤的原位修复，工艺简单，价格低廉，修复效率高。本发明专利技术方法制备的修复材料粒径较小，比表面积大，且无有毒物质析出，不产生二次污染；本发明专利技术选用的矿物材料均为工业级纯，价格低廉，方便推广应用；本发明专利技术修复时间短，修复方法简单，操作方便，只需要向污染土壤中直接投加修复材料，定期翻耕土壤即可，无需其他复杂的装置和工艺，方便实际修复中推广使用。

Preparation and application of a heavy metal contaminated soil remediation material

The invention discloses a preparation method and application of a heavy metal cadmium contaminated soil repairing material. The invention is realized by the following technical scheme, and the preparation method of a heavy metal cadmium contaminated soil repair material includes the following steps: (1) mixing the mineral material and the compound material in a certain proportion; (2) the mixed material is grinded through the sieve. The repairing material prepared by the method can be used for in-situ remediation of cadmium contaminated soil, with simple process, low price and high repair efficiency. The method made by the invention has small particle size, large specific surface area, no toxic substance precipitation and no two pollution. The mineral materials used in this invention are industrial grade pure, low price, convenient to popularize and apply; the invention has short repair time, simple repair method, convenient operation and only needs to be in contaminated soil. Direct addition of repair materials, regular tillage of soil, no other complex devices and processes, convenient for practical use in rehabilitation.

【技术实现步骤摘要】
一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法及应用
本专利技术涉及土壤修复的
,具体涉及一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法及应用。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，但目前我国土壤受重金属污染现象十分严重，据统计，我国受到重金属镉、砷、铅、铬、汞等污染的耕地约占总耕地面积的五分之一；根据国家环保部和国土资源部2014年4月公布的《全国土壤污染状况调查公报》，全国镉污染物点位超标率为7％，位居重金属污染物榜首。由于重金属具有富集性、高毒性及难降解性，土壤中的重金属可以通过雨水冲刷进入江河湖泊和地下水，容易造成水体的污染，对生态环境及人类健康造成了极大的威胁，因此土壤中重金属的修复迫在眉睫。目前有关重金属镉污染土壤的修复技术有物理修复法，生物修复法和化学修复法等。物理修复法包括客土法，热处理，玻璃化技术，电动修复法；生物修复法包括植物修复法，微生物修复法，动物修复法；化学修复法包括淋洗法和化学固化法。其中化学固化法因其成本低廉、易于实施，近年来发展较快，是目前重金属污染土壤，特别是对于中轻度污染土壤修复的一条重要途径。镉污染土壤的化学固化技术是通过加入修复剂与镉发生反应，使高毒性、高活性的镉最终以低毒性、低流动性的形态固定于土壤中。近年来，粘土矿物因其具有来源广泛、储量丰富、结构稳定、价格低廉、表明吸附能力强和离子交换能力强等优点，不少学者用粘土矿物来固定土壤中的重金属，但多为研究其中的一种或几种修复材料，修复的稳定性能有待提高，而且材料的价格比较高，不利于修复材料的推广使用。为解决上述问题，提出以矿物材料和复配材料为配方，制备出一种镉污染土壤的修复材料，以修复效率高和价格低廉等优势来推广使用，稳定土壤中的重金属镉。因此本专利技术选择重金属镉为研究对象，以矿物材料和复配材料为修复材料，修复重金属镉污染的土壤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法及应用。本专利技术通过如下的技术方案来实现，一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法包括如下的步骤：(1)将矿物材料和复配材料按一定比例混合；(2)将混合后的材料研磨过筛。优选的，所述矿物材料为微米级羟基磷灰石。优选的，所述的复配材料包括无水磷酸氢二钠和生石灰；两者比例为0.1～0.5：1.2～1.8。优选的，所述步骤(2)中利用球磨法研磨混合材料，球磨法中球料比为30～50，转速为360～550r/min，处理时间为1.5～2.5h，所得材料粒径为0.1～0.05um。优选的，所述矿物材料和复配材料的质量比为1～1.5：0.75～1。本专利技术还提供了上述土壤修复材料的应用，包括如下步骤：将上述土壤修复材料投入到土壤中，混合均匀。本专利技术方法制备的修复材料可用于镉污染土壤的原位修复，工艺简单，价格低廉，修复效率高。本专利技术方法制备的修复材料粒径较小，比表面积大，且无有毒物质析出，不产生二次污染；本专利技术选用的矿物材料均为工业级纯，价格低廉，方便推广应用；本专利技术修复时间短，修复方法简单，操作方便，只需要向污染土壤中直接投加修复材料，定期翻耕土壤即可，无需其他复杂的装置和工艺，方便实际修复中推广使用。附图说明图1为实施例1中材料吸附性能比较图2为本实施例中不同材料投加1、3、5天后对镉污染土壤的修复效果；图3为本实施例中修复材料投加量不同时1、3、5天后对镉污染土壤的修复效果。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细的说明，但是本专利技术的范围不受这些实施例的限制。供试土壤的制备从广东某遗留厂区镉污染场地取土，经风干后，研磨过筛，按照国标中土壤基本理化性质的测定方法，测得污染土壤总镉含量为31.10mg/kg，土壤含水率为12.33％,pH值为4.38，，并按《HJ/T299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》得到的浸出液中镉浓度为1.3083mg/L。修复材料的制备方法将微米级羟基磷灰石和复配材料按质量比为1：0.75混合；所述的复配材料由无水磷酸氢二钠和生石灰组成，无水磷酸氢二钠：生石灰质量比为0.1:1.2～1.8；混合后的修复材料经球料比为30，转速为450r/min，处理时间为2.5h球磨工艺条件下，得到0.05um的粉状材料。矿物材料吸附性能比较(1)配制硝酸镉溶液，用火焰原子吸收光谱法检测硝酸镉溶液的镉浓度，经检测镉浓度为3.93mg/L；(2)分别称取矿物材料膨润土、人造沸石、高岭土、凹凸棒、土壤修复材料0.10g、0.25g、0.50g、0.75g、1.00g加入100ml离心管中，向100ml离心管中加入50ml硝酸镉溶液，将100ml离心管放入翻转式震荡机，翻转速度为30±2r/min，常温，记录时间，6小时后停止震荡；将待测液离心，取上清液，过0.22微米微孔滤膜，冷藏保存，最后用火焰原子吸收光谱法检测，计算吸附率。图1为本实例中不同矿物材料吸附率的比较。不同材料投加1、3、5天后对镉污染土壤的修复效果1)分别按干土重比4％称取土壤修复材料、复配材料、膨润土各0.80g加入100ml离心管中，分别向100ml离心管中加入过24目筛的镉污染场地土壤20.00g，将100ml离心管放入翻转式震荡机，翻转速度为30±2r/min，常温，记录时间，分别反应1、3、5天时取出进行检测。2)将修复后的土壤按《HJ/T299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》镉浓度的测定，计算修复率。3)将修复后的土壤按《NY/T1377-2007土壤pH的测定》检测pH值。图2为本实施例中不同材料投加1、3、5天后对镉污染土壤的修复效果。不同投加量的修复材料投加1、3、5天后对镉污染土壤的修复效果1)分别按干土重比2％、4％、8％称取镉修复材料、复配材料、膨润土各0.40g、0.80g、1.60g加入100ml离心管中，分别向100ml离心管中加入过24目筛的镉污染场地土壤20.00g，将100ml离心管放入翻转式震荡机，翻转速度为30±2r/min，常温，记录时间，分别反应1、3、5天时取出进行检测。2)将修复后的土壤按《HJ/T299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》进行镉浓度的测定，计算修复率。3)将修复后的土壤按《NY/T1377-2007土壤pH的测定》检测pH值。图3为本实施例中不同投加量修复材料在1、3、5天后对镉污染土壤的修复效果。以上的实施例仅为本专利技术的优选实施方案，需要指出，对于本领域普通技术人来说，在不脱离本专利技术的前提下进行的部分改进，仍处于本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法包括如下的步骤：(1)将矿物材料和复配材料按一定比例混合；(2)将混合后的材料研磨过筛。优选的，所述矿物材料为微米级羟基磷灰石。

【技术特征摘要】
1.一种重金属镉污染土壤修复材料的制备方法包括如下的步骤：(1)将矿物材料和复配材料按一定比例混合；(2)将混合后的材料研磨过筛。优选的，所述矿物材料为微米级羟基磷灰石。2.根据权利要求1所述的重金属镉污染土壤修复材料的制备方法，其特征在于：所所述的复配材料包括无水磷酸氢二钠和生石灰；两者比例为0.1～0.5：1.2～1.8。3.根据权利要求2所述重金属镉污染土壤修复材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中利用球磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：方战强，王建乐，谢仕斌，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44