[发明专利]一种改性聚合物纤维球及其制备方法和Cd(Ⅱ)污染土壤的修复方法

说明书

本发明涉及污染土壤修复技术领域，提供了一种改性聚合物纤维球的制备方法，包括以下步骤：将聚合物纤维与接枝液混合，进行接枝改性，得到改性聚合物纤维；将所述改性聚合物纤维进行切割，得到改性聚合物纤维球；所述接枝液包括以下质量含量的组分：水55～65％、乙醇10～20％、丙烯酸20～30％、二苯甲酮1～5‰、硫酸亚铁铵1～3％和浓硫酸1～10‰。本发明制备的改性聚合物纤维球在用于修复Cd(Ⅱ)污染土壤时，能够选择性地将土壤中的弱酸提取态镉有效去除，且不会破坏土壤结构，高效安全。本发明制备的改性聚合物纤维球可回收利用，经济可行。

技术领域

本发明涉及污染土壤修复技术领域，尤其涉及一种修复Cd(Ⅱ)污染土壤的复合材料及其制备方法和Cd(Ⅱ)污染土壤的修复方法。

背景技术

据报道，中国受重金属污染的土地面积已达到2600万公顷，在这些重金属污染物中，镉污染最为严重，耕地镉含量现在正仍以每年0.004mg/kg的比例增长。农田镉污染问题已经变得尤为突出和严峻。研究表明，弱酸提取态镉是镉污染土壤危害人体健康或生态安全的主要因素。土壤镉污染危害大、污染面广主要是由于镉离子的水溶性较好，弱酸提取态镉能够随着水分子的移动而迁移，从土壤中迁徙到植物的根、茎、叶、花和果实，危害人类健康，并且造成严重的生态污染。目前常用的镉污染土壤的修复工艺包括固化修复和提取修复，其核心就是降低土壤中弱酸提取态镉的含量或活性。

固化修复，是通过改变镉在土壤中的化学形态或与土壤的结合形式，降低其在环境中的移动性与生物有效性，抑制其进入生物链，从而降低甚至消灭镉污染土壤对人类以及生态系统的威胁。其主要方法是在被污染土壤中添加石灰、生物炭等固化剂，或者产生植物、微生物分泌物等，将有害的可交换态镉通过络合、沉淀等作用形成惰性的残渣态或络合态。这类方法工艺简单、治理效果较好，是目前应用最广泛、研究最活跃的方向，尤其是轻微或轻度镉污染农田修复，对我国重金属污染农田的安全耕种具有重要意义。但是固化后的镉仍然在土壤中，可能会随着时间的推移重新被释放出来，存在潜在的污染风险，而且添加的固化剂对土壤结构有不利影响。

提取修复，是以削减重金属镉总量为目的，即通过将重金属从土壤中提取出来，从而减少其在土壤中的总浓度。主要方法包括化学淋洗、电化学和生物(植物提取)等技术。淋洗法见效快、修复彻底，但会破坏土壤结构，造成土壤养分流失，修复过后的土壤一般不能直接用于农业生产；电化学修复的能量消耗大，修复区域受限，土壤性质也会发生改变，并且修复效果会随着时间逐渐减弱；生物修复方法操作简单、绿色环保、无二次污染，是当前重金属污染土壤修复方法的研究热点，但是可供选择的生物种类少、修复时间长。因此除植物提取进行了一定面积农田试验外，提取法尚未得到大规模应用。

由此可见，开发一种高效安全、经济可行的镉污染土壤修复方法仍然是我国乃至世界范围亟需解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性聚合物纤维球及其制备方法和Cd(Ⅱ)污染土壤的修复方法，本发明制备的改性聚合物纤维球能够用于低浓度快速溶出-选择性快速吸附的Cd(Ⅱ)污染土壤的高效修复，具有高效安全、经济可行的优势。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改性聚合物纤维球的制备方法，包括以下步骤：

将聚合物纤维与接枝液混合，进行接枝改性，得到改性聚合物纤维；

将所述改性聚合物纤维进行切割，得到改性聚合物纤维球；

所述接枝液包括以下质量含量的组分：水55～65％、乙醇10～20％、丙烯酸20～30％、二苯甲酮1～5‰、硫酸亚铁铵1～3％和浓硫酸1～10‰。

优选地，所述聚合物纤维的材质包括聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种。

优选地，所述聚合物纤维的直径为10μm～20μm。