[发明专利]一种基于废弃生物质的土壤重金属吸附修复剂

说明书

本发明提出了一种基于废弃生物质的土壤重金属吸附修复剂，属于土壤重金属修复技术领域。所述土壤重金属吸附修复剂按重量份数计包括：生物质电场灰渣50‑80份、蛭石粉10‑25份、氨基酸8‑16份、硫化亚铁0.2‑0.8份、海藻酸钠10‑20份、粘合剂2‑5份和水300‑500份。本发明以生物质电场灰渣为主要成分，制备得到的土壤重金属吸附修复剂不仅对土壤中的铅、铬、汞、砷等重金属元素有显著的吸附效果，还可以使土壤pH升高，提高土壤中钙、镁、钾、钠等元素的含量，促进作物生长发育，并且制备方法简单，易操作，适合大规模推广与应用。

技术领域

本发明属于土壤重金属修复技术领域，尤其涉及一种基于废弃生物质的土壤重金属吸附修复剂。

背景技术

土壤是宝贵的自然资源，没有土壤，人类将无法生存。重金属含量过高会改变土壤环境和结构，进而使农作物产量和品质下降，还会经土壤和农作物迁移被人类吸收，严重威胁人类身体健康。

由于人类活动，近几十年来，农业、工业和城市地区的污染土壤问题日益严重。土壤重金属修复主要分为两种机理：(1)去除土壤中的有害物质，降低重金属的总浓度；(2)改变重金属在土壤中的迁移率和生物有效性，使污染程度降低。根据土壤修复机理，修复过程可分为物理修复、化学修复和生物修复，其中，物理修复是将清洁的无污染的土壤覆盖在高污染土壤上，降低单位体积的重金属含量，生物修复主要指采用植物及其根系微生物来去除、降解或固定土壤中的污染物，原理主要包括植物稳定、提取、转化、挥发和根过滤，上述两种修复技术虽然技术简单、操作简便，但是无法从根本上净化土壤和去除重金属。

与物理修复和生物修复相比较，化学修复由于其具有更高效、快速的优点被广泛应用。化学修复往往是在土壤中加入重金属吸附修复剂，目前，人们已经对草木灰、粉煤灰、生物炭、海泡石和红泥等物质的吸附性能进行了研究，并将其进一步应用于吸附修复剂的制备，研究表明，粉煤灰对土壤中铜、镉和铅等重金属具有较好的吸附性能，但是草木灰中具有更高的钾、钙含量，与粉煤灰相比，草木灰则具有更强的碱性和重金属吸附能力，更适合用于制备重金属吸附修复剂。但是，无论是粉煤灰还是草木灰中，重金属含量仍较高，使用不当都可能会加重土壤重金属的污染程度。因此，提出一种安全、对土壤无二次污染、吸附能力强、制备方法简单的新型土壤重金属吸附修复剂十分必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于废弃生物质的土壤重金属吸附修复剂。

本发明的技术方案之一：

一种基于废弃生物质的土壤重金属吸附修复剂，按重量份数计，包括以下原料：生物质电场灰渣50-80份、蛭石粉10-25份、氨基酸8-16份、硫化亚铁0.2-0.8份、海藻酸钠10-20份、粘合剂2-5份和水300-500份。

进一步地，按重量份数计，包括以下原料：生物质电场灰渣66份、蛭石粉18份、氨基酸9份、硫化亚铁0.4份、海藻酸钠13份、粘合剂4份和水352份。

进一步地，本发明以废弃生物质电场灰渣为燃烧发电过程中产生的底灰，主要由Ca、Si、Al、Mg、K、Na等元素组成，并且，重金属含量极低，其中铅含量≤0.18‰，镉含量≤0.05‰，砷含量≤0.28‰，铬含量≤1.54‰，汞含量＝0。

生物质电场灰渣呈碱性，具有比表面积大、孔隙度高、有害物质含量低、吸附性强的特点，本发明的土壤重金属吸附修复剂以生物质电场灰渣为主要成分，吸附修复剂施加到重金属污染的土壤中后，不仅可以有效吸附重金属，还可以使土壤pH升高，增加可转移的K、Ca、Mg等元素含量及养分，提高土壤中钙、镁、钾、钠等元素的含量，从而促进种植植物根系营养物质的转移，促进作物生长发育。

进一步地，所述氨基酸包括丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸中的一种或多种。

进一步地，所述粘合剂包括聚苯乙烯、聚丙烯酸酯或聚氨酯中的一种或多种。

进一步地，所述蛭石粉的粒径为100-300nm。