[发明专利]用于被重金属Hg污染土壤的修复剂及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及被重金属污染土壤的修复技术领域，具体的说是一种用于被

重金属Hg污染土壤的修复剂。

背景技术

汞（Hg）是一种对人体有害无益的重金属。Hg进入土壤的途径多种多样，如大气沉降、工业废水和生活污水的排放、工业固废和城市垃圾以及农药化肥的施用等。Hg在土壤中会随时间的延长迁移扩散，并进行化学形态的相互转化，特别是甲基汞的存在，可对生态环境、食品安全和人类健康构成严重威胁。毒理学试验证明，摄入过量的Hg可引发汞中毒，造成中枢神经系统的严重损伤，并危害呼吸、消化和泌尿等系统的正常生理功能。

目前，全球的Hg污染问题十分突出，包括我国、美国、欧洲、前苏联和日本等在内的国家和地区均有大面积的Hg污染土壤。由于Hg具有易挥发和长距离传输等特点，其生物地球化学循环受到科学家的高度重视。

USEPA(美国环保局)推荐的Hg污染土壤修复技术主要固化/稳定化法、清洗/酸提取法、热解析/干馏法和玻璃化法。其中，后三种方法均存在成本较高、处理量大、容易破坏土壤结构、引起土壤养分流失及地下水污染等问题。因此USEPA认为固化/稳定化法（SS技术）是目前Hg污染土壤修复最简单实用、最低价有效、最有发展前景的修复技术。

SS技术(“固定稳定化技术Solidification/Stabilization，简写为SS”)的本质是通过向土壤中添加修复剂来改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属的可迁移性及生物有效性，从而减少作物对重金属吸收。是一类行之有效的土壤改良技术，具有效果明显、成本低廉、工艺流程简单、修复周期短、适用范围广、不破坏土壤结构和种植功能、无二次污染等优势。该类技术的关键是寻找和制备廉价、高效的修复材料，这也理所当然地成为当前Hg污染土壤修复领域的重要研究课题。

虽然已有一些文献和专利发表/公开了针对其他重金属的钝化剂，如麦饭石，硅藻土，膨润土、粉煤灰、水泥、石灰、石膏和活性炭等。但由于Hg元素的表生地球化学行为远比其他重金属元素要复杂，当前国内外专门针对Hg污染土壤的修复剂还很少见。在我国，相关专利主要使用膨润土、石灰、磷灰石等原材料的有：

（1）专利CN 102703090 A公开了一种用于抑制菜园土壤汞污染的钝化剂。其原料组分含量为：羟基磷灰石3~15份，海藻酸钠5~20份，氢氧化钙5~20份。该钝化剂能使全汞含量为0.5 mg/kg的菜园土壤，其有效态汞在60天的培养时间内下降50%以上。

（2）专利CN 103834409 A公开了以一种修复汞污染土壤的钝化剂。其原料组分为膨润土和磷酸氢二铵，该钝化剂可以显著降低农作物中总汞含量，并能降低土壤中的有效态汞含量，生物有效态汞（包括溶解态与可交换态和特殊吸附态）含量降低了46%。

（3）专利CN 103639194 A公开了以一种利用钠基膨润土修复汞污染土壤的方法。将钠基膨润土混合发泡剂制成凝胶/发泡泥浆，经过一段时间处理和培养后，可固定65%以上的Hg，效果仍然不理想。

近年来，一些新材料的出现为研发低廉、高效的新型Hg污染土壤修复剂提供了可能。NanoC是具有纳米管状结构的一种活性炭材料，具有极大的比表面积和丰富的微孔结构，经过改性后，其吸附水土中的重金属的能力得到进一步的加强。

α坡缕石是利用天然凹凸棒土制备而成的、具有链层状结构和对Hg等重金属具有强吸附性能的粘土矿物材料。

目前，尚未见到有关于利用改性NanoC和α坡缕石制备复合重金属Hg污染土壤修复剂的报道。

发明内容

本发明的目的是想提供一种用于被重金属Hg污染土壤的修复剂及其制备方法和使用方法。以解决现有技术中Hg的固定率低和降低土壤中的有效态汞含量。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种用于被重金属Hg污染土壤的修复剂，由改性NanoC、α坡缕石和生石灰+大苏打混合组成：其组分质量份数配比为：改性NanoC 0.1份-15份；α坡缕石5份-40份；生石灰+大苏打混合物40份-70份；（所述的 NanoC为具有纳米尺寸的炭的管状物。市售称为“碳纳米管”，购自北京德科岛金科技有限公司，产品型号CNT100，比表面积>450 m²/g）。

进一步，所述生石灰+大苏打混合物，主要成分为氧化钙和大苏打，混合物中质量份数比为生石灰:大苏打=4:1~1:4（需要根据土壤pH值和活性Hg含量来确定），混合均匀后密封保存备用。