本发明涉及土壤修复
技术领域：
，具体是一种铅污染土壤改良剂。
背景技术：
：我国土壤中铅的平均背景值为12.4-26.0mg/kg，土壤含铅量为2-200mg/kg，平均含量变幅为13-42mg/kg。通常，离城市远且未污染土壤的含铅量为10-30mg/kg，城区公路两旁以及低污染区土壤的含铅量为30-100mg/kg，受铅锌矿企业污染的土壤含铅量可超过10000mg/kg，含铅汽油的含铅量为400-1000mg/kg，致使交通工具排出的尾气中含有大量铅，积累于公路两旁土壤。此外，一些城郊污灌区以及果园土壤的含铅量也较高，是一种对环境污染很严重的污染物。在环境日益恶化的今天，应对铅污染给予足够的重视，采取有效的治理方法，将其危害降到最低。铅污染土壤的治理修复技术分为稳定固化法、物理和生物修复3种方法。其中，稳定固化法是通过向土壤中针对性的投加重金属稳化剂，利用稳化剂对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，降低重金属的生物有效性，使重金属颗粒矿化，失去与外界反应的条件，从而降低土壤重金属浓度。此法对土壤进行原位修复，节约了搬运费用和储存场地费用；环境污染小、对环境破坏可以降低到最小程度，是目前消除土壤重金属污染中重金属危害的有效方法。物理修复方法是利用重金属铅在土壤中的迁移速度比较慢的特点，将含有重金属铅的土壤转移出去的一种修复技术，有利于植物的生长。生物修复方法中，以植物修复法为代表，利用植物及其根系圈微生物体系的吸收、挥发、转化和降解的作用机制，来清除环境中污染物质，但能利用的植物不是很多，所以就造成了治理的局限性。现有的修复实践证明，磷酸盐类化合物对铅污染土壤具有较好的治理效果，但受土壤溶液中磷的溶解小等原因，形成稳定的磷酸铅矿物的速率慢、反应进行程度不高。为了达到满意的修复效果往往加入过量的磷来加快反应速率和提高反应程度，而对过量磷所带来的潜在环境风险却缺乏足够的认识。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种用量少、磷含量低、处理效果好的铅污染土壤改良剂。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铅污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿7-13份、甘氨酸8-12份、氢氧化钠14-19份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3-5份；所述的甘氨酸的制备，步骤如下：取羟基磷灰石，粉碎，过80-120目筛，得羟基磷灰石粉；将羟基磷灰石粉放入其质量的3倍量的质量浓度为16-18％的脱氢乙酸钠水溶液中浸泡2h后，接着在温度为52℃、功率为290-310W、频率为35-36kHz的条件下进行超声波热处理25-28min，过滤得滤渣；在1500-1800r/min的速度下，对滤渣离心5-6min，得沉淀物；取沉淀物，用清水冲洗两到三次，烘干，研磨，过180-200目筛，得到甘氨酸。作为本发明进一步的方案：按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿8-10份、甘氨酸9-11份、氢氧化钠16-18份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3.5-4.5份。作为本发明进一步的方案：按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿9份、甘氨酸10份、氢氧化钠17份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.0份。所述的铅污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将钛铁矿、氢氧化钠粉碎，过200-250目筛，得钛铁矿粉、氢氧化钠粉；按比例将甘氨酸、钛铁矿粉和氢氧化钠粉混合，搅拌均匀；接着加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以120-140r/min的速度搅拌均匀，密封包装，得到。所述的铅污染土壤改良剂在制备重金属铅污染土壤用修复剂方面的应用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明选用钛铁矿、甘氨酸、氢氧化钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为原料，其中只有甘氨酸中含有磷元素，因此具有磷含量低的特点。本发明经过特定的配比，将上述四种原料复配而成一种能显著降低重金属污染土壤中的含铅量的改良剂，具体地，以6g改良剂/m2土壤的喷洒量对重度铅污染土壤进行喷洒试验，结果显示，本发明改良剂对土壤中的重金属铅的去除率为85.4-97.2％，具有用量少、处理效果好的优点。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本发明实施例中，一种铅污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿7份、甘氨酸8份、氢氧化钠19份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份；甘氨酸的制备，步骤如下：取羟基磷灰石，粉碎，过80目筛，得羟基磷灰石粉；将羟基磷灰石粉放入其质量的3倍量的质量浓度为16％的脱氢乙酸钠水溶液中浸泡2h后，接着在温度为52℃、功率为290W、频率为35kHz的条件下进行超声波热处理28min，过滤得滤渣；在1500r/min的速度下，对滤渣离心6min，得沉淀物；取沉淀物，用清水冲洗两到三次，烘干，研磨，过180目筛，得到甘氨酸。所述的铅污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将钛铁矿、氢氧化钠粉碎，过200目筛，得钛铁矿粉、氢氧化钠粉；按比例将甘氨酸、钛铁矿粉和氢氧化钠粉混合，搅拌均匀；接着加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以120r/min的速度搅拌均匀，密封包装，得到。实施例2本发明实施例中，一种铅污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿13份、甘氨酸12份、氢氧化钠14份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3份；甘氨酸的制备，步骤如下：取羟基磷灰石，粉碎，过120目筛，得羟基磷灰石粉；将羟基磷灰石粉放入其质量的3倍量的质量浓度为18％的脱氢乙酸钠水溶液中浸泡2h后，接着在温度为52℃、功率为310W、频率为36kHz的条件下进行超声波热处理25min，过滤得滤渣；在1800r/min的速度下，对滤渣离心5min，得沉淀物；取沉淀物，用清水冲洗两到三次，烘干，研磨，过200目筛，得到甘氨酸。所述的铅污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将钛铁矿、氢氧化钠粉碎，过250目筛，得钛铁矿粉、氢氧化钠粉；按比例将甘氨酸、钛铁矿粉和氢氧化钠粉混合，搅拌均匀；接着加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以140r/min的速度搅拌均匀，密封包装，得到。实施例3本发明实施例中，一种铅污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿8份、甘氨酸9份、氢氧化钠18份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.5份；甘氨酸的制备，步骤如下：取羟基磷灰石，粉碎，过80目筛，得羟基磷灰石粉；将羟基磷灰石粉放入其质量的3倍量的质量浓度为18％的脱氢乙酸钠水溶液中浸泡2h后，接着在温度为52℃、功率为290W、频率为36kHz的条件下进行超声波热处理25min，过滤得滤渣；在1800r/min的速度下，对滤渣离心5min，得沉淀物；取沉淀物，用清水冲洗两到三次，烘干，研磨，过200目筛，得到甘氨酸。所述的铅污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将钛铁矿、氢氧化钠粉碎，过200目筛，得钛铁矿粉、氢氧化钠粉；按比例将甘氨酸、钛铁矿粉和氢氧化钠粉混合，搅拌均匀；接着加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以140r/min的速度搅拌均匀，密封包装，得到。实施例4本发明实施例中，一种铅污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿10份、甘氨酸11份、氢氧化钠16份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3.5份；甘氨酸的制备，步骤如下：取羟基磷灰石，粉碎，过120目筛，得羟基磷灰石粉；将羟基磷灰石粉放入其质量的3倍量的质量浓度为16％的脱氢乙酸钠水溶液中浸泡2h后，接着在温度为52℃、功率为310W、频率为35kHz的条件下进行超声波热处理28min，过滤得滤渣；在1500r/min的速度下，对滤渣离心6min，得沉淀物；取沉淀物，用清水冲洗两到三次，烘干，研磨，过180目筛，得到甘氨酸。所述的铅污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将钛铁矿、氢氧化钠粉碎，过250目筛，得钛铁矿粉、氢氧化钠粉；按比例将甘氨酸、钛铁矿粉和氢氧化钠粉混合，搅拌均匀；接着加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以120r/min的速度搅拌均匀，密封包装，得到。实施例5本发明实施例中，一种铅污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：钛铁矿9份、甘氨酸10份、氢氧化钠17份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.0份；甘氨酸的制备，步骤如下：取羟基磷灰石，粉碎，过120目筛，得羟基磷灰石粉；将羟基磷灰石粉放入其质量的3倍量的质量浓度为17％的脱氢乙酸钠水溶液中浸泡2h后，接着在温度为52℃、功率为300W、频率为36kHz的条件下进行超声波热处理26min，过滤得滤渣；在1700r/min的速度下，对滤渣离心6min，得沉淀物；取沉淀物，用清水冲洗两到三次，烘干，研磨，过200目筛，得到甘氨酸。所述的铅污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将钛铁矿、氢氧化钠粉碎，过250目筛，得钛铁矿粉、氢氧化钠粉；按比例将甘氨酸、钛铁矿粉和氢氧化钠粉混合，搅拌均匀；接着加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以130r/min的速度搅拌均匀，密封包装，得到。对比例1在实施例5的基础上，以普通羟基磷灰石取代甘氨酸，其余与实施例5完全相同。对比例2在实施例5的基础上，删除甘氨酸这一组分，其余与实施例5完全相同。对比例3在实施例5的基础上，删除脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠这一组分，其余与实施例5完全相同。选取某一重度铅污染的土壤作为试验用土壤样本，经过测试，该土壤的含铅量为671.2mg/kg。按照改良剂：水的质量比为1：12的比例，先分别将实施例1-5以及对比例1-3制得的改良剂加水混合均匀得到混合溶液；接着分别将混合溶液均匀地喷洒到对应的高浓度的铅污染土壤中，混合溶液的喷洒量为80g/m2，喷洒后对土壤进行翻耕。5天后，测试改良后的土壤的含铅量，测得结果如表1所示。表1改良后的土壤的含铅量变化情况项目含铅量(mg/kg)去除率(％)实施例198.285.4实施例284.587.4实施例353.792.0实施例445.493.2实施例518.697.2对比例1150.877.5对比例2483.927.9对比例3274.359.1由表1可以看出：实施例1-5制得的改良剂对土壤中的重金属铅的去除效果明显优于对比例1-3，其中，实施例5的改良效果最佳，含铅量的去除率为97.2％；对比实施例5和对比例1-3，可知本发明改良剂是通过甘氨酸、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与钛铁矿、氢氧化钠的共同作用，才具有如此显著的铅污染改良效果。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页1 2 3