土壤重金属钝化剂及其制备方法、土壤修复方法技术

本发明专利技术涉及一种土壤重金属钝化剂及其制备方法、土壤修复方法。上述土壤重金属钝化剂，按质量份数计，包括：牡蛎壳粉60份～90份，有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份，牡蛎壳粉为牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧后粉碎得到的。上述土壤重金属钝化剂的成本低且钝化效果较好。

Passivator for heavy metals in soil and its preparation and remediation

【技术实现步骤摘要】
土壤重金属钝化剂及其制备方法、土壤修复方法
本专利技术涉及土壤修复领域，特别是涉及一种土壤重金属钝化剂及其制备方法、土壤修复方法。
技术介绍
土壤是不可再生资源，是人类赖以生存的自然资源。土壤重金属污染是当今世界性的环境污染问题，目前已受到社会各行各业广泛关注。土壤重金属污染不但影响土壤环境质量，同时对人类健康造成不可预计的威胁。土壤中施入重金属钝化剂在改良土壤不良性状的同时，降低重金属的有效性，原位固定或钝化重金属，是重金属污染农业土壤修复的发展方向之一。但传统的土壤重金属钝化剂的成本较高，且钝化效果较差。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种成本低且钝化效果较好的土壤重金属钝化剂。此外，还提供一种土壤重金属钝化剂的制备方法和土壤修复方法。一种土壤重金属钝化剂，按质量份数计，包括：牡蛎壳粉60份～90份，有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份，所述牡蛎壳粉为牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧后粉碎得到的。在其中一个实施例中，所述牡蛎壳粉中氧化钙的质量含量不低于40％。在其中一个实施例中，所述有机质包括生化黄腐酸钾及氨化腐植酸中的至少一种。在其中一个实施例中，所述粉煤灰中氧化钙的质量含量不低于10％。在其中一个实施例中，所述土壤重金属钝化剂的pH为9.0～10.5。一种土壤重金属钝化剂的制备方法，包括如下步骤：将牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧，然后粉碎，得到牡蛎壳粉；按质量份数计，称取如下原料：牡蛎壳粉60份～90份，有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份；及将所述原料混合，得到土壤重金属钝化剂。在其中一个实施例中，所述将牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧的步骤中，焙烧的时间为20min～60min。一种土壤修复方法，包括如下步骤：提供土壤重金属钝化剂，按质量份数计，所述土壤重金属钝化剂包括：牡蛎壳粉60份～90份，有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份，所述牡蛎壳粉为牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧后粉碎得到的；及将所述土壤重金属钝化剂与待修复土壤混合。在其中一个实施例中，所述将所述土壤重金属钝化剂与待修复土壤中混合的步骤中，每亩所述待修复土壤中，所述土壤重金属钝化剂的添加量为100kg～200kg。在其中一个实施例中，所述待修复土壤为被铅及镉中的至少一种重金属污染的土壤。上述土壤重金属钝化剂中的牡蛎壳粉经过高温焙烧及粉碎后，含有较高含量的氧化钙，能够快速提高土壤pH值，而pH值的升高导致了土壤重金属形态的变化，降低重金属的生物有效性，减少作物对重金属的吸收；此外，牡蛎壳粉具有千亿级特殊蜂窝海绵状微孔结构，较大的比表面积，对重金属具有持续的吸附能力，并与高活性有机质、粉煤灰配合，使得土壤重金属钝化剂可钝化铅、镉等多种重金属，有效降低土壤重金属有效性。另外，上述牡蛎壳粉、有机质及粉煤灰均廉价易得，从而降低了土壤重金属钝化剂的成本。因此，上述重金属钝化剂的成本较低且钝化效果较好。附图说明图1为一实施方式的土壤重金属钝化剂的制备方法的工艺流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合具体实施方式对本专利技术进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。一实施方式的土壤重金属钝化剂，按质量份数计，包括：牡蛎壳粉60份～90份，有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份。牡蛎壳粉为牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧后粉碎得到的。其中，牡蛎壳粉通过如下步骤获得：将牡蛎壳在1100℃～1200℃下，焙烧20min～60min，然后进行粉碎，得到牡蛎壳粉。进一步地，焙烧的时间为40min～60min。在实际生产中，牡蛎壳粉在回转烘干筒中进行焙烧。回转烘干筒的倾角为1.7°～3°，转速为2r/mim～5r/min。在其中一个实施例中，回转烘干筒的直径1.5米，长12米。在回转烘干筒内牡蛎壳与高温气流采用逆向流动，即牡蛎壳在低温口以4.0t/h～6.0t/h流量进料，在高温口出料，烘干后的牡蛎壳机械粉碎，得到牡蛎壳粉。具体地，牡蛎壳粉的粒径为40目～80目。进一步地，牡蛎壳粉中氧化钙的质量含量不低于40％。在其中一个实施例中，牡蛎壳粉的质量份数为60份、70份、80份或90份。废弃的牡蛎壳经高温活化后，含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、甲壳素及微量元素等，属中强碱性物质，能够在一定程度上改变土壤酸碱性，使土壤pH值升高，pH值的升高导致了土壤重金属形态的变化，其生物有效性随pH值的升高而降低，且高温活化后的牡蛎壳仍保有千亿级特殊蜂窝海绵状微孔结构，较大的比表面积，对重金属具有极强的吸附能力，钝化重金属，降低重金属的有效性。此外，牡蛎壳特殊的多孔结构，为微生物提供一个透气、富养的栖息微环境，配合有机营养，有效解决微生物存活问题。因此，高温焙烧后的牡蛎壳粉是一种成本低且钝化效果好的土壤重金属钝化剂材料。有机质包括生化黄腐酸钾及氨化腐植酸中的至少一种。上述有机质能够促进土壤中微生物的生长、繁殖，另外，有机质对土壤中的重金属含具有一定的络合作用，进一步钝化重金属。在其中一个实施例中，有机质的质量份数为1份、2份、5份、6份、8份或10份。粉煤灰中氧化钙的质量含量不低于10％。粉煤灰中含有氧化钙等碱性物质，能够调节土壤的pH值，同时对土壤中的重金属具有较好的吸附和固定作用。在其中一个实施例中，粉煤灰的质量份数为10份、12份、15份、18份或20份。进一步地，上述土壤重金属钝化剂的pH为9.0～10.5。上述土壤重金属钝化剂对土壤中的重金属镉、铅具有较好的钝化效果。进一步地，按质量份数计，土壤重金属钝化剂包括：牡蛎壳粉70份～90份，有机质3份～8份及粉煤灰12份～18份。传统技术中的一种土壤重金属钝化剂为胡敏素和巯基化胡敏素，是从泥炭土中提取出胡敏素并将其巯基化处理制得巯基化胡敏素。具体步骤包括泥炭土预处理、胡敏素提取、胡敏素巯基化三个步骤。首先，将泥炭土风干，过筛，称取适量与氢氧化钠溶液混合，并置于在摇床上震荡，静置离心分离，洗涤，风干即获得粗胡敏素(HM)；然后按比例加入将巯基乙酸、乙酸酐、乙酸混合液，浓硫酸溶液和粗胡敏素，搅拌冷却，置于水浴中反应后，洗涤，风干，即得到巯基化胡敏素。该方法制备的土壤重金属钝化剂能够提高对污染土壤中Cd的钝化率，但该方法工艺复杂，且成本较高。另有一种传统技术中的土壤重金属钝化剂，由以下重量份的组分组成：腐殖酸20～35份，巯基化合物30～50份，磷酸钙10～30份，壳聚糖3～10份。上述土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤重金属钝化剂，其特征在于，按质量份数计，包括：牡蛎壳粉60份～90份、有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份，所述牡蛎壳粉为牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧后粉碎得到的。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤重金属钝化剂，其特征在于，按质量份数计，包括：牡蛎壳粉60份～90份、有机质1份～10份及粉煤灰10份～20份，所述牡蛎壳粉为牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧后粉碎得到的。


2.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述牡蛎壳粉中氧化钙的质量含量不低于40％。


3.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述有机质包括生化黄腐酸钾及氨化腐植酸中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述粉煤灰中氧化钙的质量含量不低于10％。


5.根据权利要求1所述的土壤重金属钝化剂，其特征在于，所述土壤重金属钝化剂的pH为9.0～10.5。


6.一种土壤重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将牡蛎壳在1100℃～1200℃下焙烧，然后粉碎，得到牡蛎壳粉；
按质量份数计，称取如下原料：牡蛎壳粉60份～90份、有机质1份～...

【专利技术属性】
技术研发人员：石朋飞，陈彬，阚学飞，张敏，苏盈盈，许勇，穆光远，房钦飞，
申请(专利权)人：深圳市芭田生态工程股份有限公司，徐州市芭田生态有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44