[发明专利]一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法，稳定化材料包括以下重量份的原料：甘蔗渣70‑90份、膨胀石墨5‑8份、粉煤灰15‑26份、膨润土3‑7份、腐殖酸3‑6份、天然高分子絮凝剂1.5‑3份；制备方法包括以下步骤：(1)将甘蔗渣粉碎过筛，得甘蔗渣粉，置于炭化炉中，制备半炭化甘蔗渣粉；(2)将半炭化甘蔗渣粉、膨胀石墨、粉煤灰、膨润土、腐殖酸、天然高分子絮凝剂在搅拌罐中混合均匀，即得稳定化材料；本发明以甘蔗渣为主要原料，可变废为宝，与其他物质相互配合，可使制备得到的稳定化材料对于重金属土壤具有很好的修复效果，使土壤中的重金属的浸出浓度有效降低，并且土壤的理化性质和微生态环境得到有效改善。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法。

背景技术

土壤是全人类赖以生存的最重要自然资源之一，也是生态环境系统重要的组成部分。随着工农业经济的快速发展，全国土壤重金属污染问题越发突出。携带大量重金属离子的工业、生活污水排向河道、耕地以及农用化肥、除草剂等的过量使用、金属矿山的无序开采、矿石的冶炼、工业固体废物、医疗废物以及生活垃圾的随意倾倒，这些都是造成土壤重金属污染现状的罪魁祸首。重金属在土壤中不易随水淋溶，难被生物降解，具有明显的生物富集表征，有隐蔽性、不可逆性、普遍性、长期性、表聚性等显著特点，如果土壤中的重金属含量积累超过了其自净承载净化能力时，就会对地上植物和地下土壤微生物产生毒害，这不仅会造成农作物的产量和质量品质的下降，还通过一定的生物链影响农副产品的食用安全，土壤的重金属污染问题已经引起了全世界的广泛重视。对土壤重金属污染的各种修复技术研究也成为当前环保工作者研究的热门课题之一。

其中物理修复是指用物理的原理和方法来解决土壤重金属污染问题。物理修复技术的优点是能够比较彻底地清除被污染土壤中的重金属，具有稳定、不受土壤条件限制，但工程量大、治理费用高，并且更换下来的土壤没有更好的处置场所。化学修复技术就是向被重金属污染土的壤中加入一定量的钝化剂、抑制剂、吸附剂等化学试剂，这些化学试剂通过与重金属发生氧化、还原、吸附、螯合、沉淀、抑制等反应，进而降低重金属的生物有效性，减轻毒害作用。比如可以加入EDTA淋洗剂，土壤中的重金属就会通过鳌合作用，被分离出来，并且不破坏土壤本身的结构。化学修复技术优点是作为一种原位修复技术，成本低，能够改良大面积的污染土地，方法简单，易于实施，尤其是对于轻中度重金属污染的土壤，该类技术修复效果显著，

甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，属于典型的农业固体废弃物。其成分接近木质材料，可以作为替代部分木材的原料，但到目前为止利用率还很低。因此，开发甘蔗渣的利用途径，提高甘蔗渣的利用效率是减少其废弃的重要途径。而现有技术中，将甘蔗渣多为制备修复重金属土壤修复材料的报告并不多见。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于重金属土壤修复的稳定化材料及其制备方法，以甘蔗渣为主要原料，可变废为宝，与其他物质相互配合，可使制备得到的稳定化材料对于重金属土壤具有很好的修复效果，使土壤中的重金属的浸出浓度有效降低，并且土壤的理化性质和微生态环境得到有效改善。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于重金属土壤修复的稳定化材料，包括以下重量份的原料：甘蔗渣70-90份、膨胀石墨5-8份、粉煤灰15-26份、膨润土3-7份、腐殖酸3-6份、天然高分子絮凝剂1.5-3份。

优选地，所述用于重金属土壤修复的稳定化材料包括以下重量份的原料：甘蔗渣82份、膨胀石墨7份、粉煤灰22份、膨润5份、腐殖酸5份、天然高分子絮凝剂2份。

优选地，所述膨胀石墨的膨胀倍率为0.1-0.2m³/kg。

优选地，所述膨润土中蒙脱石含量为70-80％。

优选地，所述腐植酸为泥炭腐植酸。