一种土壤污染修复剂及其修复方法技术

本发明专利技术属于土壤修复领域，具体涉及一种土壤污染修复剂及其修复方法。该修复剂的制备方法包括将海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料混合均匀得到混合物A；配置高锰酸钾、硝酸镧和硝酸钐的混合溶液B，然后将混合物A添加到混合溶液B中，超声分散，恒温水浴蒸干，在含氧气氛下，在350～400℃保温2～4h，然后在于550～650℃下保温处理2

【技术实现步骤摘要】
一种土壤污染修复剂及其修复方法


[0001]本专利技术属于土壤修复
更具体地，涉及一种土壤污染修复剂及其修复方法。

技术介绍

[0002]随着工业化和城市化的加快，土壤环境也不断在恶化，尤其是土壤重金属的污染，已然成为了一个严重影响人体健康和环境安全的问题。我国受镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)等重金属污染的耕地约有1000万ha，每年因重金属污染的粮食(如“镉米”、“砷米”等)达1000多万t，造成的直接经济损失200余亿元。杨丽等调查和分析衡阳市珠晖区居民绿地土壤Cd、Pb、Zn和Cu总量及其形态，发现Cu、Cd、Pb的含量是国家土壤环境质量二级标准的1
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5倍，可见，土壤受重金属Cd、Pb、Zn和Cu复合污染问题日益凸显，对全球土壤质量、土壤生态和人类健康产生重大影响。由于土壤固有基质的复杂性，多种重金属之间、重金属与土壤界面之间存在复杂的相互作用，为污染修复和固化剂选择带来了挑战。如何妥善修复土壤重金属污染，尤其是多种重金属复合污染土壤引起了社会的广泛关注。
[0003]生物炭是一种多孔、高比表面积、难降解、含碳丰富的材料，在土壤中具有高度的稳定性，可以存在上千百万年，研究表明生物炭对污染物具有高吸附性能，在土壤污染修复上具有很大的潜力，近十年，研究者高度关注生物炭对土壤中重金属的影响，且多集中于生物炭固定土壤重金属、影响重金属淋溶和吸附
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解吸、改变重金属形态以及生物炭对重金属生物有效性影响的研究，很多研究结果表明，生物炭可以有效吸附和固定土壤重金属，使重金属从有效态向稳定态转化，降低重金属的生物有效性，其机制有两方面：一方面，生物炭具有高电负性，高阳离子交换量，表面有丰富的官能团(
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OH,
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COOH,
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C＝O
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和C＝N等)，并含有矿物质元素，因此，它可以与重金属发生直接的相互作用，比如静电吸引、离子交换、络合、沉淀，另一方面，生物炭通过影响土壤理化性质间接影响土壤中的重金属形态，进而影响其生物有效性。
[0004]CN110373199A公开了一种复合土壤修复剂及其制备方法和修复方法，修复剂由羟基磷灰石
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硅酸钙复合材料和生物碳组成，二者质量比为4:6
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9:1，生物碳为杨木基生物碳。制备方法：先分别配置得到氯化钙的分散液和硅酸钠的分散液，然后超声下将氯化钙溶液滴加到硅酸钠溶液中，进行反应，反应完毕后去离子水洗涤、过滤，得到硅酸钙水合物沉淀，再将其加入到磷酸盐溶液中，进行反应，过滤后得到羟基磷灰石
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硅酸钙复合材料，将生物碳按质量比与该复合材料混合得到所述土壤修复剂。该复合修复剂在二者比例为4:6时，材料之间相互促进，产生协同作用，对重度、复合金属污染土壤可达到长久性、高效率的修复效果，且成本低，使用量小，环保。
[0005]CN111234827A公开了一种重金属污染土壤修复剂包括：具有MgO
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H基团和
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Si
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O
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基团的镁改性蒙脱石。所述重金属污染土壤修复剂的制备方法包括：将葡萄糖、碱式碳酸镁、蒙脱石在60～70℃下充分反应得到的沉淀物进行煅烧。所述重金属污染土壤修复剂在修复重金属污染土壤方面的应用。本专利技术的重金属污染土壤修复剂可高效修复铜、镉、铅、
锌污染土壤，成本低、操作简单、高效、环境友好。
[0006]经管上述已经对污染土壤修复进行了大量的研究，但是上述修复剂仍存在固化周期长，去除率低问题，如何开发一种新的土壤修复剂来解决固化周期长以及去除率，仍是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是克服现有固化周期长、去除率低的缺陷和不足，提供一种土壤污染修复剂及其修复方法。
[0008]本专利技术的目的是提供一种土壤污染修复剂。该修复剂的制备方法包括将海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料混合均匀得到混合物A；配置高锰酸钾、硝酸镧和硝酸钐的混合溶液B，然后将混合物A添加到混合溶液B中，超声分散，恒温水浴蒸干，在含氧气氛下，在350～400℃保温2～4h，然后在于550～650℃下保温处理2
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4h，冷却至室温得到土壤污染修复剂。
[0009]本专利技术另一目的是提供使用土壤污染修复剂的修复方法。
[0010]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0011]一种土壤污染修复剂，所述修复剂的制备方法如下：
[0012](1)将海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料混合均匀得到混合物A；
[0013](2)配置高锰酸钾、硝酸镧和硝酸钐的混合溶液B；
[0014](3)将步骤(1)得到的混合物A添加到混合溶液B中，超声分散，恒温水浴蒸干，然后在氧气含量为0.05～0.2％体积含量的惰性气氛下，在350～400℃保温2～4h，然后在于550～650℃下保温处理2
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4h，冷却至室温得到土壤污染修复剂。
[0015]优选的，在步骤(1)中，所述海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料的质量比为1:0，2～0，4:3～6。进一步优选的，所述海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料的质量比为2g：0.4～0.8g：6g～12g。
[0016]优选的，在步骤(1)中，所述生物质原料为水稻秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆。
[0017]优选的，在步骤(2)中，所述高锰酸钾、硝酸镧和硝酸钐的摩尔比为1:1，2～1，4；1，2～1，4。进一步优选的，所述高锰酸钾的浓度为0.1mol/L；硝酸镧的浓度为0.12～0.14mol/L；硝酸钐的浓度为0.12～0.14mol/L；所述混合溶液B的体积为100mL。
[0018]优选的，所述混合物A与混合溶液B的比为8.4g～14.8g：100mL。
[0019]优选的，在步骤(3)中，所述超声分散时间为2～4h；所述恒温水浴温度为80～100℃。
[0020]优选的，在步骤(3)中，所述惰性气氛为氮气、氦气、氖气中的一种或多种。
[0021]基于上述所述的一种土壤污染修复剂的修复方法，其特征在于：将所述修复剂与重金属污染土壤充分混合，维持土壤含水率为20～40％，修复时间为7～50天，所述修复剂的添加量为1～3wt％。
[0022]优选的，所述重金属包括铅、镉和/或铜。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024](1)菱镁矿是含镁的碳酸盐矿物，菱镁矿化学式为MgCO3，含MgO 47.81％；CO
2 52.19％；常含少量的铁、锰、硅、钙等杂质，其在350℃开始分解生成CO2和MgO，而且CO2的释
放可以起到扩孔的作用，丰富海泡石和炭材料的孔道结构，而且MgO可以也可以提高生物炭材料的比表面积以及含量官能团，同时少量杂质的存在可以进一步促进炭材料含氧基团的增加，而且铁的存在可以与锰形成磁性材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤污染修复剂，其特征在于：所述修复剂的制备方法如下：(1)将海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料混合均匀得到混合物A；(2)配置高锰酸钾、硝酸镧和硝酸钐的混合溶液B；(3)将步骤(1)得到的混合物A添加到混合溶液B中，超声分散，恒温水浴蒸干，然后在氧气含量为0.05～0.2％体积含量的惰性气氛下，在350～400℃保温2～4h，然后在于550～650℃下保温处理2
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4h，冷却至室温得到土壤污染修复剂。2.根据权利要求1所述的一种土壤污染修复剂，其特征在于：在步骤(1)中，所述海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料的质量比为1:0，2～0，4:3～6。3.根据权利要求1所述的一种土壤污染修复剂，其特征在于：在步骤(1)中，所述生物质原料为水稻秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金梅，李小玲，
申请(专利权)人：刘金梅，
类型：发明
国别省市：