[发明专利]一种水化氯铝酸钙原位修复磷污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种水化氯铝酸钙原位修复磷污染土壤的方法，水化氯铝酸钙经筛分、焙烧后与磷污染土壤充分混匀，经处理、培养可固定40%以上土壤有效磷并根据植物所需缓释补充。本发明的优点在于：该方法使土壤有效磷调控至既能满足植物生长需要，又不会出现过量磷积累，让水化氯铝酸钙高效吸收利用这些磷元素，就既能满足作物对磷元素的需求，又能减少磷肥的施用量，也会让渗透到地下水中的磷相应减少；利用水化氯铝酸钙特有的结构性能，以吸附、缓释手段改造修复改造土壤，既使其具有高效的磷吸收和缓释能力将是解决缺磷和磷过量问题的最佳手段，又让土壤满足植物对磷元素吸收转化的精准调控。

技术领域

本发明涉及一种磷污染土壤的修复方法，特别涉及一种水化氯铝酸钙原位修复磷污染土壤的方法。

背景技术

水化氯铝酸钙，俗称“弗雷德盐”是一类层状双金属氢氧化物( Layer doublehydroxides，简称LDHs )材料，该类化合物的层板由强化学键构造，层间仅有易替代的弱相互作用，这种特殊的结构形式使得LDHs材料具有很强的阴离子交换能力，因此对无机阴离子氰化物及有机阴离子染料污染物均有很好的处理能力。其层板中阳离子的可替代性决定了其对重金属有很强的吸附作用，并且耐高温、成本低、容易制备并可生物降解。

水化氯铝酸钙及其焙烧产物的应用涉及多个领域,因其具有特殊的层间离子交换性,结构记忆效应以及优量的吸附作能,且易于分离,可重复利用,在重金属废水污染治理中主要作为吸附剂加以应用,是一类具有良好应用前景的新型环境友好材料。

水化氯铝酸钙作为一种新型高效环保吸附剂,可以应用在各种形式的水体污染治理中。处理成本低廉、易于分离且可重复利用,显示了在重金属污染水体中良好的应用潜力。利用水化氯铝酸钙层板组成以及层间离子的种类和数量的可调控性,能够获得一系列具有特殊功能的水化氯铝酸钙复合材料,大大拓宽了水化氯铝酸钙在吸附、催化、药学等领域的应用范围。

水化氯铝酸钙对水环境中磷也有较好的去除效果。水化氯铝酸钙去除含磷污染水的过程较复杂,是外表面吸附与离子交换共同作用的结果,与其物理结构、化学成分、废水性质等因素有关。一方面,水化氯铝酸钙在制备过程中形成了微孔网络结构,这样的结构有效地增大了材料的比表面积,使其具有良好的物理吸附作用。另一方面,水滑石结构中,层板与层间阴离子或层间水为弱化学键组合,因此,溶液中的磷酸根离子可以跟层间的OH-离子发生离子交换反应,从而达到去除水中磷的目的。

由于水化氯铝酸钙具有层间离子交换性能和记忆效应两大特性,因此近年来,国内外许多学者做了大量以水滑石类化合物为吸附剂,吸附有毒的无机和有机阴离子等的研究工作,主要研究水滑石类化合物吸附有毒阴离子的吸附容量与吸附等温线、吸附速率和吸附动力学,并探讨了其对阴离子的吸附与解吸机理。水化氯铝酸钙作为吸附剂,类似于阴离子交换树脂,但交换容量比阴离子交换树脂大,而且对外界阴离子的吸附具有吸附效率高、重复利用率好、无二次污染等优点。水滑石类材料的阴离子交换能力与其层间的阴离子种类、层状材料的结晶度和层电荷大小有关口；高价阴离子易于交换进入水滑石层间,低价阴离子易于被交换出来；目前的研究证明水滑石对PO4^3-、Cr(Ⅳ)、F^-、ClO₄^-、As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、SeO₃^2-、SeO₄^2-、IO₃^-等阴离子均具有很好的吸附效果。