一种镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用

文档序号:11023128阅读:478来源:国知局
一种镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用
【技术领域】:
[0001] 本发明设及±壤污染修复技术领域,具体设及一种儒污染±壤修复剂及其使用方 法和应用。 技术背景:
[0002] ±壤重金属污染已逐渐成大众关注的焦点问题。
[0003] 据环境保护部和国±资源部2014年公布《全国±壤污染状况调查公报》显示:全国 ±壤环境状况总体不容乐观,部分地区±壤污染较重,耕地±壤环境质量堪忧,工矿业废弃 地±壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动^及±壤环境背景值高是造成±壤污染或 超标的主要原因。全国±壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比 例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型W无机型为主,有机型次之,复合型污染 比重较小,无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。
[0004] 从污染分布情况看,南方±壤污染重于北方;长江=角洲、珠江=角洲、东北老工 业基地等部分区域±壤污染问题较为突出,西南、中南地区±壤重金属超标范围较大;儒、 隶、神、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
[0005] 主要污染物为儒、儀、铜、神、隶、铅、滴滴涕和多环芳控。若W第二次全国±地调查 结果为准,我国耕地最新数据为203077万亩来计算,中重度污染的耕地面积占2.9%,已经 达到5889万亩。
[0006] 目前针对±壤重金属污染的治理方法主要有固定化/稳定化、淋洗法、洗±法、电 动力学修复法、化学还原法、植物修复、微生物修复。但总体存在修复效率低、处理成本高等 问题。
[0007] 因此,有必要从现有的各种方法中取长补短,发明一种±壤修复药剂。

【发明内容】

[000引本发明所要解决的技术问题是提供一种制备简单、操作方便、效果好的儒污染± 壤修复剂及其使用方法和应用。
[0009] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种儒污染±壤修复剂,其特征在于:所述的 修复药剂各原料的重量百分比为:
[0010] 生物质炭 30-50%;
[00川铁粉 10-20 %;
[0012]草木灰 10-20%;
[OOU]硫化钢 10-20 %;
[0014] 沸石 10-20%;
[0015] 所述的生物质炭是W賴杆和氧化巧的混合物为原料,所述賴杆和氧化巧的质量比 为20:1,在体系压力为20kPa、热解溫度为500°C的条件下真空热解30min,通过研磨处理得 到的粒径为3mm W下的固体粉末;
[0016] 所述的铁粉是小于Imm的铁的颗粒物;
[0017] 所述的草木灰为賴杆或稻草燃烧后产生的残余固体物质;
[0018] 所述的硫化钢、沸石分别为2mmW下的固体粉末。
[0019] 进一步地,所述修复剂中各原料的质量百分比为:
[0020] 生物质炭40 %;
[002U 铁粉15 %;
[0022] 草木灰 15%;
[0023] 硫化钢15 %;
[0024] 沸石 15%。
[0025] 本发明一种儒污染±壤修复剂的使用方法,包括W下步骤:
[0026] (1)取含儒污染±壤样品,采用《±壤质量有效态铅和儒的测定原子吸收法》
[0027] (GB/T 23739-2009)中规定的检测方法测定±壤样品中有效态儒的含量;
[00%] (2)根据检测结果,按质量比儒污染±壤:修复药剂=50~200:1添加修复药剂,
[0029] 将修复药剂均匀地铺洒在待处理的±壤表面;
[0030] (3)采用翻耕揽拌的方式将待处理±壤连通其上铺洒的修复药剂揽拌混合3次W
[0031] 上,形成混合±壤,加水保持混合±壤的含水量超过50% ;
[0032] (4)在混合±壤上覆盖塑料膜,养护3天W上使得混合±壤中的修复药剂与重金属 污染±壤中的儒充分反应和稳定化;
[0033] (5)采样检测混合±壤中有效态儒的含量。
[0034] 本发明---一种儒污染±壤修复剂及其使用方法和应用,参照《±壤环境质量标 准KGB15618-1995),采用单因子污染指数评价法,对儒污染±壤进行修复治理。与现有技 术相比,本发明的修复药剂具有制备方法简单、可行、治理效果好的优点。
[0035] 相对于现有技术,本发明的有益效果在于:
[0036] 1、修复剂中的生物质炭通过真空热解生物质获得,在真空条件下制得的生物质炭 孔隙率高,吸附值高;W賴杆等生物质为原料,充分利用资源,避免因其焚烧造成环境污染。 通过添加氧化巧促进賴杆在真空热解的过程中炭的产量增加,通过真空热解得到的生物质 炭,具有比表面积大,孔道丰富,易吸附各类重金属离子,降低上壤中迁移性重金属离子的 浓度;制得的生物质炭中的氧化巧自身可使±壤pH值提高±壤表面负电荷增加,从而±壤 对重金属的亲和性增加;另一方面抑值升高,也有利于MOH+的存在而提高重金属离子的吸 附量,同时促使±壤中重金属形成氨氧化物或结合态沉淀或共沉淀。
[0037] 2、硫化钢可与可交换态儒离子反应形成稳定的化学形态,阻止其环境迁移和扩 散,降低重金属在环境中的毒害程度。
[0038] 3、沸石的加入能很好地改善±壤理化性质,大大增强±壤的通透性,在有水的± 壤环境中,促进其他组分在±壤中分散,最大限度地与±壤接触反应。
[0039] 4、铁粉的还原性能高,可将二价儒还原,易溶于水,价格便宜;
[0040] 5、修复药剂中的草木灰有效调节±壤中的营养元素,改良±壤;同时作为碱性物 质对修复儒污染有协同作用;
[0041] 上述组分充分发挥协同作用,通过还原、沉淀、吸附、改良、调节PH值,使得有效态 儒在±壤中的浸出率大大降低。
【具体实施方式】:
[0042] 修复药剂的制备实施例1:
[0043] W賴杆和氧化巧的混合物为原料,所述賴杆和氧化巧的质量比为20:1,在体系压 力为20kPa、热解溫度为500°C的条件下真空热解30min,通过研磨处理得到的粒径为3mmW 下的固体粉末;
[0044] 获取粒径小于Imm的铁粉;
[0045] 获取賴杆燃烧后生成的草木灰;
[0046] 获取粒径小于2mm的硫化钢、沸石粉末;
[0047] 按照质量百分比称重:
[004引生物质炭40 %;
[0049] 铁粉 15%;
[0050] 草木灰15 %;
[0化1] 硫化钢15%;
[0化2] 沸石15%;
[0053] 然后混合均匀,制备所得修复药剂。
[0054] 修复药剂的制备实施例2:
[0055] W賴杆和氧化巧的混合物为原料,所述賴杆和氧化巧的质量比为20:1,在体系压 力为20kPa、热解溫度为500°C的条件下真空热解30min,通过研磨处理得到的粒径为3mmW 下的固体粉末。
[0056] 获取粒径小于Imm的铁粉;
[0057] 获取賴杆燃烧后生成的草木灰;
[0058] 获取粒径小于2mm的硫化钢、沸石粉末;
[0059] 按照质量百分比称重:
[0060] 生物质炭50 %;
[0061 ]铁粉 20 %;
[0062] 草木灰 10%;
[0063] 硫化钢10 %;
[0064] 沸石 10 %。
[0065] 然后混合均匀,得到修复药剂。
[0066] 修复药剂的制备实施例3:
[0067] W賴杆和氧化巧的混合物为原料,所述賴杆和氧化巧的质量比为20:1,在体系压 力为20kPa、热解溫度为500°C的条件下真空热解30min,通过研磨处理得到的粒径为3mmW 下的固体粉末。
[006引获取粒径小于Imm的铁粉;
[0069] 获取賴杆燃烧后生成的草木灰;
[0070] 获取粒径小于2mm的硫化钢、沸石粉末;
[0071] 按照质量百分比称重:
[0072] 生物质炭30 %;
[0073] 铁粉 10 %;
[0074] 草木灰 20 %;
[00巧]硫化钢20 %;
[0076] 沸石 20 %。
[0077] 然后混合均匀,得到修复药剂。
[0078] 实施例1-3所得的修复剂应用【具体实施方式】及技术效果:
[0079] 300公斤儒污染±壤取自湖南衡阳某农田。
[0080] (1)采用《上壤质量有效态铅和儒的测定原子吸收法KGB/T 23739-2009)中规定 的检测方法测定±壤样品中有效态儒含量为32.56mg/kg。
[0081] (2)将300公斤儒污染±壤平均分成=等份,每等份100公斤,分别提取实施例1-3 中给出的修复药剂各2公斤,分别将修复药剂均匀地铺洒在待处理的100公斤±壤的表面;
[0082] (3)采用揽拌的方式将待处理±壤连通其上铺洒的修复药剂揽拌混合3次W上,形 成混合±壤,加水保持混合±壤的含水量超过50% ;
[0083] (4)在混合±壤上覆盖塑料薄膜,养护3天,让混合±壤中的修复药剂与重金属污 染±壤中的儒充分反应,充分稳定化;
[0084] (5)分别采样检测实施例1-3应用的±壤中有效态儒的含量,±壤中有效态儒含量 结果见表1,均满足《±壤环境质量标准KGB15618-1995)中二级农用±壤的要求。
[0085] 表1实施例1-3所得的修复剂应用结果
[0086]


【主权项】
1. 一种镉污染土壤修复剂,其特征在于:所述的修复药剂各原料的重量百分比为: 生物质炭30-50%; 铁粉 10-20%; 草木灰10-20%; 硫化钠10-20%; 沸石 10-20%; 各原料的质量百分比之和为100% ; 所述的生物质炭是以秸杆和氧化钙的混合物为原料,所述秸杆和氧化钙的质量比为 20:1,在体系压力为20kPa、热解温度为500°C的条件下真空热解30min,通过研磨处理得到 的粒径为3mm以下的固体粉末; 所述的铁粉是小于1mm的铁的颗粒物; 所述的草木灰为秸杆或稻草燃烧后产生的残余固体物质; 所述的硫化钠、沸石分别为2mm以下的固体粉末。2. 根据权利要求1所述的一种镉污染土壤修复剂,其特征在于:所述的修复药剂各原料 的重量百分比为: 生物质炭40%; 铁粉15%; 草木灰15%; 硫化钠15%; 沸石15 %。3. 如权利要求1或2所述的一种镉污染土壤修复剂的使用方法,包括以下步骤: (1) 取含镉污染土壤样品,采用《土壤质量有效态铅和镉的测定原子吸收法》(GB/T 23739-2009)中规定的检测方法测定土壤样品中有效态镉的含量; (2) 根据检测结果,按质量比为镉污染土壤:修复剂=50~200:1向镉污染土壤表面均 匀铺洒权利要求1或2所述的镉污染土壤修复剂; (3) 采用翻耕搅拌的方式将待处理土壤连通其上铺洒的修复剂搅拌混合3次以上,形成 混合土壤,加水保持混合土壤的含水量超过50% ; (4) 在混合土壤上覆盖塑料膜,养护3天以上使得混合土壤中的修复药剂与重金属污染 土壤中的镉充分反应和稳定化; (5) 采样检测混合土壤中有效态镉的含量。4. 如权利要求1或2所述的镉污染土壤修复剂在修复镉污染土壤中的应用。
【专利摘要】本发明提供一种镉污染土壤修复剂,该修复剂按重量比由以下成分组成:生物质炭30?50%、铁粉10?20%、草木灰10?20%、硫化钠10?20%、沸石10?20%;上述组分充分发挥协同作用,通过还原、沉淀、吸附、改良、调节PH值等作用,使得土壤中的有效态镉大大降低,制备得到土壤修复剂在修复镉污染土壤时具有良好的效果,本发明的修复药剂具有制备方法简单、可行、治理效果好的优点。
【IPC分类】C09K101/00, C09K109/00, B09C1/08, C09K17/02
【公开号】CN105713616
【申请号】CN201610080916
【发明人】周益辉
【申请人】周益辉
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