[发明专利]一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法及应用方法

说明书

本发明公开了一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法及应用方法。重金属污染土壤修复剂包括质量比为1:2‑3的固定剂组分和调理剂组分；固化剂组分包括以下重量份的组分：15‑35份改性纳米羟基磷灰石、12.5‑28.5份硫酸改性膨润土、5‑9份沸石、3‑7份石灰石、6‑10份酒石酸、6‑10份活化钢渣和1‑3份螯合剂；调理剂组分包括以下重量份的组分：15‑35份改性麦饭石、12‑20份改性秸秆、5.8‑9份纳米铁粉、3‑11份腐植酸钠、4‑12份粉煤灰、5.6‑7.2份羧甲基纤维素和10‑14份生物炭。本发明的重金属污染土壤修复剂具有对铜、锌、铬和镍等二价重金属离子具有较好的去除效果和修复效果的优点。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，更具体地说，它涉及一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法及应用方法。

背景技术

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。主要来自工矿企业废渣、废水、污泥、农药和烟尘大气沉降等，重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人的身体，造成中毒，对居民健康潜在危害极大。

因此，如何采取有效措施修复农田污染土壤，减少重金属在农产品中的富集，从而保障食品安全和农业可持续发展已成为当前的一项重要研究课题。

目前，重金属污染土壤的修复方法主要包括物理修复、化学修复和生物修复等，其中，物理化学修复包括电动修复、土壤淋洗等，电动修复技术主要通过在重金属污染土壤两侧施加直流电场形成电场梯度，重金属污染物被带到电极两端，从而达到清洁污染土壤的目的；土壤淋洗是通过使用淋洗液或含有能提高重金属可溶性试剂的溶液来淋洗污染土壤，把土壤固相中的重金属转移至液相中，再用含一定配位体的化合物或阴离子与重金属形成较稳定的络合物或生成沉淀；化学修复是指向污染土壤、水体中投入改良剂、抑制剂，使重金属离子发生吸附、氧化还原、沉淀或拮抗等作用，从而降低其生物有效性，但其易产生二次污染；微生物修复是指利用天然存在或人工培养的功能微生物群，促进或强化微生物的代谢作用，从而达到降低土壤中有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术，但其一般只对单独一种重金属的吸附效果较好，且由于微生物生物体较小，修复的重金属量也较少，限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用。

现有技术中，申请号为201110334587.6的中国发明专利文件中公开了一种用于重金属污染土壤的化学淋洗修复方法，利用Na₂EDTA溶液淋洗重金属污染土壤，有效去除土壤中有效态镉和铅，并利用Na₂S·9H₂O来沉淀滤液中的重金属，使Na₂EDTA重新得到释放，从而达到Na₂EDTA溶液的多次循环利用，回收后的Na₂EDTA溶液淋洗重金属污染土壤。

这种化学淋洗修复方法虽然克服了现有Na₂EDTA溶液淋洗重金属污染土壤方法药剂成本大，产生的滤液较多，后续处理比较麻烦的难题，具有对镉的去除率达到81.6-81.8％，对铅的去除率达到55.9-60.1％的优点，但使用Na₂EDTA溶液对重金属土壤进行淋洗，土壤中易残留钠离子，且Na₂EDTA溶液对重金属土壤中铜、锌、铬和镍等二价重金属离子的淋洗效果较差，去除效果和修复效率不高。

因此，研发一种对含有铜、锌、铬和镍等二价重金属离子具有较好去除效果和修复效率的修复剂是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种重金属污染土壤修复剂，其具有对铜、锌、铬和镍等二价重金属离子具有较好的去除效果和修复效果的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种重金属污染土壤修复剂，其具有制作方法简单，易于操作的优点。