[发明专利]一种用于土壤重金属污染的修复剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于土壤重金属污染的修复剂及其制备方法，涉及环保技术领域。本发明先用3‑巯基丙酸对壳聚糖进行改性，制得巯基壳聚糖，然后利用聚烯丙胺凝胶制得中空多孔二氧化硅，将中空多孔二氧化硅用混合酸液和混合碱液处理，并将处理后的中空多孔二氧化硅与聚烯丙胺盐酸盐溶液混合，并加入醛基化葡聚糖，搅拌反应后，制得改性中空多孔二氧化硅，将巯基壳聚糖与改性中空多孔二氧化硅混合，并在戊二醛的作用下进行交联，制得坯料，将坯料依次与脲酶溶液和尿素溶液混合，反应后，过滤，制得用于土壤重金属污染的修复剂。本发明制备的用于土壤重金属污染的修复剂具有优异的重金属离子去除率，且不产生二次污染。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体是一种用于土壤重金属污染的修复剂及其制备方法。

背景技术

土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。中国多个出产的稻米被查出镉超标，土 壤污染已成“公害”。“镉米危机”的出现，再次敲响土壤污染的警钟。污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）和类金属砷（As）等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调，镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高，即使超过食品卫生标准，也不影响作物生长、发育和产量，此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，影响氮素供应。如何修复重金属污染土壤是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于土壤重金属污染的修复剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于土壤重金属污染的修复剂，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：20~40份改性壳聚糖，20~30份中空多孔二氧化硅微球。

一种用于土壤重金属污染的修复剂，其特征在于，所述用于土壤重金属污染的修复剂还包括以下重量份数的原料组分：15~25份葡聚糖微球。

作为优化，所述改性壳聚糖由壳聚糖经3-巯基丙酸改性后，再与脲酶混合后制得。

作为优化，所述中空多孔二氧化硅微球是由正硅酸乙酯和聚丙烯酰胺凝胶共同制备而成，所述葡聚糖微球是由醛基化藕节炭和聚烯丙胺盐酸盐制成。

作为优化，所述用于土壤重金属污染的修复剂主要包括以下重量份数的原料组分：35份改性壳聚糖，30份中空多孔二氧化硅和20份改性葡聚糖。

作为优化，一种用于土壤重金属污染的修复剂的制备方法，主要包括以下制备步骤：

（1）将壳聚糖与3-巯基丙酸混合反应，制得改性壳聚糖；

（2）将聚烯丙胺凝胶与正硅酸乙酯混合，于碱性条件下搅拌反应后，煅烧，得中空多孔二氧化硅；

（3）将葡聚糖用高碘酸钾氧化，经提纯后，得醛基化葡聚糖；

（4）将步骤（2）所得中空多孔二氧化硅经混合酸液和混合碱液处理后，得预处理中空多孔二氧化硅；将预处理中空多孔二氧化硅与聚烯丙胺盐酸盐溶液混合后，再加入步骤（3）所得醛基化葡聚糖，搅拌反应后，加入还原剂继续反应，过滤，得改性中空多孔二氧化硅；

（5）将步骤（1）所得改性壳聚糖与步骤（4）所得改性中空多孔二氧化硅混合于水中，于酸性条件下搅拌反应后，过滤，得坯料，将坯料与脲酶溶液混合后，过滤，得预处理坯料，将预处理坯料与尿素溶液混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得用于土壤重金属污染的修复剂；