【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种土壤重金属修复领域，特别是一种镉污染的修复钝化剂的制备方法。
技术介绍
1、cd极易被植物吸收并积累，阻碍植物对水分和营养的吸收，造成作物产量和质量的下降。长期食用受到镉毒害的农作物，会使镉在人体的肝、肾等器官中不断累积，不仅对免疫系统和生殖系统等造成损害，还会诱导基因异变或细胞癌变，在1993年被国际癌症协会归为第一类致癌物。近年来，土壤和农产品cd污染问题，受到了社会各界的广泛关注。最新调查发现，我国高镉地质背景区面积巨大(如黑色岩系)，是造成农田镉污染的重要原因之一。
2、现有镉污染土壤修复技术主要包括：(1)基于物理、化学和生物作用，将污染物从土壤中去除为目的修复技术。(2)改变土壤cd的赋存状态，使生物可利用性cd转变为生物难利用的cd，即钝化技术。由于高镉地质背景区cd污染源来自体量巨大的地质体，难以彻底去除土壤cd。同时，常规钝化技术，普遍存在成本高、实施周期长和二次污染等弊端，尚不能满足高镉地质背景区大面积农田的修复要求。因此开发绿色钝化修复新技术是解决高镉地质背景区农田cd污染问题的关键。
3、土壤中铁氧化物的晶相转化是最活跃的地球化学过程之一，显著影响着土壤中重金属元素和类金属元素的环境行为和生态效应。当铁氧化物发生相变转换时，与之共存的金属离子会在铁氧化物表面发生吸附/解吸附、氧化还原、共沉淀等一系列复杂反应，控制着变价元素和稳定价态金属元素的地球化学行为。因此常应用于重金属污染修复。自然界中，铁氧化物和有机质经常相互作用形成铁有机质共聚体。在受水位影响较大的土壤氧
4、基于铁有机共聚体良好的吸附、固化性能以及环境友好性，其在土壤修复中的应用也开始受到关注。如使用水铁矿与腐殖质聚合物来处理cd、pb污染土壤，将土壤中的活性cd含量降低了50.7％，但水铁矿与腐殖质聚合物的吸附容量毕竟有限，导致施用量较大，达到土壤质量的10％。现有的方法对土壤cd虽然有一定的钝化效果，但应用成本过高，不能满足高镉地质背景区经济、高效和绿色的修复要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，利用具有高活性的生物对有机质进行催化改性，通过原位施加聚合硫酸铁，促进与铁的共聚并产生高效钝化土壤镉的铁有机共聚体，通过该方法得到修复钝化剂施加于土壤中无二次污染，成本低廉，适合农田安全生产。
2、为实现本专利技术的目的，解决的技术方案如下：
3、一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，包括如下步骤制备：
4、s1、将有机质原料粉碎，过筛，加入碱性溶液，搅拌后，过滤除去残渣，得到有机质溶液；
5、s2、调节步骤s1中得到有机质溶液的ph值，加入漆酶进行催化改性，得到经漆酶催化改性有机质溶液；
6、s3、将聚合硫酸铁溶于水，与s2得到的经漆酶催化改性有机质溶液混合搅拌后，即得。
7、进一步的，有机质原料选自芸香科柑橘属植物树叶，优选胡柚。在步骤s1中，碱性溶液选自naoh溶液、koh溶液，优选naoh溶液；碱性溶液的浓度为0.1～0.2mol/l。有机质原料质量与强碱溶液的质量体积比为100g：1l。
8、进一步的，步骤s2中，漆酶酶活参数为10000u/g，产自云芝coriolus versicolor。漆酶加入量为每千克有机质原料中加入1g漆酶。所述调节步骤s1中得到有机质溶液的ph值是通过硝酸溶液调节，其质量百分比为65％。将ph值调为6.8～7.2，优选为7.0。步骤s2中，所述漆酶催化改性是在55～60℃温度下，搅拌反应40～48h。
9、进一步的，步骤s3中，所述聚合硫酸铁按体积比1:10溶于水中，有机质原料与聚合硫酸铁的质量比为1:1～1:2。优选的，步骤s3中，所述将聚合硫酸铁溶于水，与s2得到的经漆酶催化改性有机质溶液混合搅拌后，还包括调节上述溶液ph值至7.0。
10、本专利技术所述的“粉粹”可以通过手动粉粹或者机械方法将有机质打碎，增大其表面积。在实际生产应用过程中，例如可以使用剪刀，树木粉碎机或割草机等方法将其打碎。在实验室中，可以使用研钵等方法。
11、相应的，本专利技术还提供一种修复钝化剂，根据上述镉污染的修复钝化剂的制备方法制备得到。
12、相应的，本专利技术人还提供一种镉污染的土壤修复方法，根据上述镉污染的修复钝化剂的制备方法制备得到的修复钝化剂，按土壤质量的0.15～0.2％混入土壤中。优选的，按土壤质量的0.2％混入土壤中，通过旋耕搅拌均匀。
13、本专利技术基于酶促铁有机共聚体的形成，研发出了一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，该方法适于大面积高镉地质背景区镉污染农田土壤的修复。漆酶可以介导酚类化合物的聚合和交联。新生无定形铁(氢)氧化物会优先结合酚类及芳香族有机质，同时，高分子量(>500da)有机质和高不饱和度或富氧化合物(包括多环芳烃、多酚和羧酸化合物)对铁(氢)氧化物具有更高的亲和力。因此漆酶催化形成的改性有机物会优先与新沉淀的铁(氢)氧化物共沉淀，进而促进铁有机共聚体的形成并钝化活性土壤镉。同时，发现有机质的选择也至关重要，来源不同种类植物的有机质并非全部都能对被漆酶催化改性，进而与聚合硫酸铁促进产生铁有机共聚体。这可能是由于胡柚树叶中含有大量的黄酮类有机质相关。
14、本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
15、(1)本专利技术采用有机质原材料为废弃的胡柚树叶以及聚合硫酸铁，成本低廉，通过碱活化处理、树叶有机质的漆酶催化改性高效。树叶有机质在进过漆酶的催化改性后生成了大分子有机质，促进了与铁结合形成酶促铁有机共聚体，并且为铁有机共聚体引入了更多的含氧官能团，提供了更多的吸附点位来吸附cd，提高了铁有机共聚体对cd的吸附固定性能。所制备的修复钝化剂对镉的最大理论吸附容量高达100.01mg/g。
16、(2)本专利技术一种镉污染的土壤修复方法可控性好，方法简便，适合工业化生产。酶促铁有机共聚体继承了无机铁氧化物的优异性能，漆酶催化改性有机质的加入使得铁有机共聚体对重金属镉吸附性能大大提升，同时可以有效钝化土壤有效镉来降低土壤镉的生物有效性，从而抑制水稻对镉的吸收，显著降低了土壤和水稻植株中的镉含量。修复成本<1000元人民币/亩使糙米中镉含量显著低于国家标准(0.2mg/kg)，很好满足了经济、高效、绿色的土壤修复要求，可以解决高镉地质背景区镉超标农田的粮食安全生产问题。
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1.一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：所述有机质原料选自芸香科柑橘属植物树叶，优选胡柚。
3.根据权利要求1或2所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，漆酶加入量为每千克有机质原料中加入1g漆酶。
4.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，碱性溶液选自NaOH溶液、KOH溶液或氨水溶液，所述碱性溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，有机质原料质量与强碱溶液的质量体积比为100g：1L。
5.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述调节步骤S1中得到有机质溶液的pH值是通过硝酸溶液调节，其质量百分比为65％；将pH值调为6.8～7.2。
6.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，漆酶酶活参数为10000u/g，产自云芝Coriolus versicolor；所述漆酶催化改性是在5
7.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述聚合硫酸铁按体积比1:10溶于水中，有机质原料与聚合硫酸铁的质量比为1:1～1:2。
8.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述将聚合硫酸铁溶于水，与S2得到的经漆酶催化改性有机质溶液混合搅拌后，还包括调节上述溶液PH值至7.0。
9.一种修复钝化剂，其特征在于：根据权利要求1-8任一项所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法制备得到。
10.一种镉污染的土壤修复方法，其特征在于：取权利要求9修复钝化剂，按土壤质量的0.15～0.2％混入土壤中。
...【技术特征摘要】
1.一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：所述有机质原料选自芸香科柑橘属植物树叶，优选胡柚。
3.根据权利要求1或2所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，漆酶加入量为每千克有机质原料中加入1g漆酶。
4.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，碱性溶液选自naoh溶液、koh溶液或氨水溶液，所述碱性溶液的浓度为0.1～0.2mol/l，有机质原料质量与强碱溶液的质量体积比为100g：1l。
5.根据权利要求1所述的一种镉污染的修复钝化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述调节步骤s1中得到有机质溶液的ph值是通过硝酸溶液调节，其质量百分比为65％；将ph值调为6.8～7.2。
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨渭林，卢新哲，向武，黄春雷，蔡子华，赵云云，周闻达，孙瑞，胡峰，
申请(专利权)人：浙江省地质院，
类型：发明
国别省市：
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