[发明专利]一种钠型纳米蒙脱土在去除污染物中铜方面的应用

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种钠型纳米蒙脱土在去除污染物中铜方面的应用。

背景技术

土壤和水体重金属污染与防治是当今世界各国面临的重要环境问题之一。据资料报道，在我国140万公顷污水灌溉的耕地中，有64.8％的耕地受到不同程度的重金属污染。而随着我国矿山开采、冶金等行业的快速发展，每年产生大量重金属污水，部分废水未经处理或处理不达标排入水体，引起土壤和水源中重金属积累的加剧，造成水环境的严重污染。污染土壤和水体中的重金属通过土壤-植物的迁移、转化，对人体健康构成了严重威胁。如何有效地治理重金属环境污染已成为当今世界关注的热点之一。

相对于Cd、Pb、Cr、Hg及As五大重金属而言，人们对农田土壤和污水中铜的污染关注较少，而目前我国耕地土壤重金属污染的特点正在由点源向面源演化，而面源污染范围和程度的加剧导致了土壤和水体的铜污染。过去我国土壤重金属污染源多为污水灌溉，现在和将来一段时间土壤重金属污染源主要为集约化养殖畜禽粪便(尤其是猪粪和鸡粪)，由于铜作为饲料添加剂的主要微量元素等原因，铜在我国农田土壤(尤其是蔬菜地、果园及长期施用有机肥的农田土壤)的污染越来越受到重视，农产品铜含量超标情况时有发生。据估算，我国耕地土壤中大约有71％的铜来源于畜禽粪便。铜进入土壤后，主要通过植物吸收进入食物链，从而对人体健康造成危害。据统计，在人体受重金属危害的途径中，约90％以上是通过食物(粮食、蔬菜等)摄入途径进入人体，而通过土壤颗粒粉尘吸入或皮肤直接接触的途径所占比例不到10％，而在所有食物摄取中，蔬菜的摄取对人体重金属的摄入量贡献超过总摄入量的50％以上。

近年来，我国在重金属污染土壤防治和污水净化方面虽然取得了积极进展，但我国的农田重金属污染形势依然十分严峻，长期积累的农田污染土壤修复尚未解决，而新的污染问题还在不断出现，这也导致了当前我国与环境污染有关的重大环境问题频繁发生，土壤和饮用水重金属污染已严重威胁居民的健康，造成了恶劣社会影响。为了降低植物对重金属的吸收、累积，人们使用了不同的重金属污染土壤改良剂、絮凝剂等进行污染土壤和水的原位修复，常见的包括石灰、各种磷酸盐类化合物、生物有机肥及工业副产品(如赤泥、针铁矿等)，上述不同的修复剂对降低植物对重金属的吸收、转化都起到了一定的作用。上述不同的修复剂主要通过促进土壤中金属离子的吸附、沉淀反应，直接或间接改变污染土壤中重金属离子的生物有效性从而达到降低植物吸收的目的。然而随着环境分子科学的快速发展，近年来纳米材料在污染环境修复中的作用越来越受到重视，如纳米型羟基磷矿粉、纳米赤泥在对污染土壤和污水中重金属离子的固定/去除作用等。纳米材料修复剂由于其颗粒具有巨大的比表面从而增加了对重金属离子的吸附和固定，从而有效降低了土壤中重金属离子的移动性。

蒙脱土是土壤中由二层硅氧四面体片和一层铝氧八面体片组成的重要的次生粘土矿物，其对土壤中的离子吸附、交换起到非常重要的作用。目前我国纳米型蒙脱土主要应用在包括铸造、钻井、轻工建材、石油化工、农药和印染领域等，而应用在重金属污染土壤的钝化处理和污水净化上还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钠型纳米蒙脱土在去除污染物中铜方面的应用。

一种钠型纳米蒙脱土在去除污染物中铜方面的应用，是将钠型纳米蒙脱土加入到被铜污染的物质中，利用钠型纳米蒙脱土对铜离子的强力吸附、晶层固定等反应，来降低污染物中铜离子的迁移、转化特性，从而达到对被铜污染的物质的原位修复。

所述被铜污染的物质为水或土壤。

当被铜污染的物质为水时，具体的应用方法如下：将钠型纳米蒙脱土加入到污水中，钠型纳米蒙脱土的用量为3.34～6.67g·L^-1，在23～27℃条件下，平衡至少24小时，静置后过滤以去除废水中的铜离子。

所述污水中铜离子的含量不超过240mg·L^-1。

所述污水的pH为5.0～7.0。

当被铜污染的物质为土壤时，具体的应用方法如下：将钠型纳米蒙脱土加入到被污染的土壤中，其中钠型纳米蒙脱土与土壤的质量百分比为1.0～2.0％。

所述被污染的土壤的pH为6.5。

上述钠型纳米蒙脱土的平均粒径优选为小于80nm。

上述钠型纳米蒙脱土的来源为直接市购，或将市购的蒙脱土进行钠化处理，然后利用球磨法制得钠型纳米蒙脱土。