一种复合污染土壤修复剂及应用
【技术领域】：
[0001] 本发明设及±壤污染修复技术领域，具体设及一种复合污染±壤修复剂及应用。 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、效果好的复合污染 ±壤修复剂及应用。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合污染±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%;
[0011] 径基憐酸巧10-20%;
[001 ^ 腐植酸钟10-20%;
[001 引 a-环糊精 10-20%;
[0014] 娃藻± 5-10%;
[0015] 草木灰 5-10%;
[0016] 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；
[0017] 所述的径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻±、草木灰分别为2mmW下的固体粉 O
[0018] 进一步地，所述修复剂中各原料的质量百分比为：
[0019] 生物质炭40%;
[0020] 径基憐酸巧15%;
[0021] 腐植酸钟15%;
[0022] a-环糊精 15%;
[0023] 娃藻 ± 10%;
[0024] 草木灰5%。
[0025] 本发明一种复合污染±壤修复剂，通过将生物质炭、径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环 糊精、娃藻±、草木灰按上述比例均匀混合，即可得到修复药剂。
[0026] 本发明一种复合污染±壤修复剂的使用方法，包括W下步骤：
[0027] (1)取含重金属复合污染±壤样品，采用《±壤环境监测技术规范》中规定的检测 方法测定±壤样品中有效态重金属的含量；
[00%] (2)根据检测结果，按质量比重金属复合污染±壤:修复药剂=50~200:1添加修 复药剂，将修复药剂均匀地铺洒在待处理的±壤表面；
[0029] (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 上，形成混合±壤，加水保持混合±壤的含水量超过50% ;
[0030] (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±壤中的重金属充分反应和稳定化；
[0031] (5)采样检测混合±壤中有效态重金属离子的含量。
[0032] 本发明---一种复合污染±壤修复剂，参照《±壤环境质量标准KGB15618-1995)， 采用单因子污染指数评价法，对复合污染±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。
[0033] 相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0034] 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。
[0035] 2、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；
[0036] 3、a-环糊精是由葡萄糖环构成的锥筒状分子，由六个葡糖糖分子构成。环糊精圆 筒内为疏水区，圆筒直径约为〇.6nm，具有容纳其他形状和大小适合的疏水性物质的分子或 基团而嵌入桐中，形成包合物的特性。环糊精吸附重金属离子和有机污染物，基本上是通过 包络作用进行的。O-环糊精可W直接和重金属离子配位生成多核金属化合物。
[0037] 4、径基憐酸巧，化学式Caio(P〇4)6(OH)2,具有的径基性质更接近于有机物中的径 基，径基不是碱性的，它更容易解离出氨离子，具有与重金属离子结合的能力。
[0038] 5、腐植酸钟是一种高分子非均一的芳香族径基簇酸盐，外观为黑色颗粒或粉状固 体，是由褐煤精细选后用KO取夜体反应提取后的产物，溶于水，呈碱性，含有簇基、酪径基等 活性基团，重金属稳定化能力强；
[0039] 除了上述组分各自的稳定、络合、絮凝、沉淀、吸附作用外，生物质炭、娃藻±的加 入能很好地改善±壤理化性质，大大增强±壤的通透性;上述组分充分发挥协同作用，通过 稳定化、馨合、络合、沉淀、吸附、改良、调节PH值，使得有效态重金属在±壤中的浸出率大大 降低。
【具体实施方式】：
[0040] 修复药剂的制备实施例1:
[0041] 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；
[0042] 获取粒径为2mmW下的径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻±、草木灰固体粉 末；
[0043] 按照质量百分比称重：
[0044] 生物质炭40%;
[0045] 径基憐酸巧15%;
[0046] 腐植酸钟15%;
[0047] a-环糊精 15%;
[004引娃藻± 10%;
[0049] 草木灰5%。
[0050] 将生物质炭、径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻上、草木灰按上述比例混合， 制备得到修复药剂。
[0051] 修复药剂的制备实施例2:
[0052] 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；
[0053] 获取粒径为2mmW下的径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻±、草木灰固体粉 末；
[0054] 按照质量百分比称重：
[0化5] 生物质炭50%;
[0056] 径基憐酸巧20%;
[0057] 腐植酸钟10%;
[0化引 a-环糊精10%;
[0化9] 娃藻± 5%;
[0060] 草木灰5%。
[0061] 将生物质炭、径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻上、草木灰按上述比例混合， 制备得到修复药剂。
[0062] 修复药剂的制备实施例3:
[0063] 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；
[0064] 获取粒径为2mmW下的径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻±、草木灰固体粉 末；
[00化]按照质量百分比称重：
[0066] 生物质炭30%;
[0067] 径基憐酸巧10%;
[006引腐植酸钟20%;
[0069] a-环糊精 20%;
[0070] 娃藻 ± 10%;
[0071] 草木灰 10%。
[0072] 将生物质炭、径基憐酸巧、腐植酸钟、a-环糊精、娃藻上、草木灰按上述比例混合， 制备得到修复药剂。
[0073] 实施例1-3所得的修复剂应用【具体实施方式】及技术效果：
[0074] 300公斤儒铅神复合污染±壤取自湖南衡阳某农田。
[0075] (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)和《±壤 环境监测技术规范》中规定的检测方法测定±壤样品中有效态儒含量为13.22mg/kg，有效 态铅含量为22.17mg/kg，有效态神16.18mg/kg。
[0076] (2)将300公斤复合污染±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；
[0077] (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% ;
[0078] (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±壤中的儒铅神充分反应，充分稳定化；
[0079] (5)分别采样检测实施例1-3应用的±壤中有效态儒铅神的含量，±壤中有效态儒 铅神含量结果见表1，均满足《±壤环境质量标准KGB15618-1995)中二级农用±壤的要求。
[0080] 表1实施例1-3所得的修复剂应用结果
【主权项】
1. 一种复合污染土壤修复剂，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 %; 羟基磷酸钙10-20 %; 腐植酸钾10-20 %; α-环糊精10-20% ; 娃藻土5-10 % ; 草木灰5-10% ; 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； 所述的羟基磷酸钙、腐植酸钾、环糊精、硅藻土、草木灰分别为2_以下的固体粉末。2. 根据权利要求1所述的一种复合污染土壤修复剂，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 %; 羟基磷酸钙15 %; 腐植酸钾15 %; α-环糊精15 % ; 娃藻土 10 % ; 草木灰5 %。3. 如权利要求1或2所述的复合污染土壤修复剂在修复镉铅砷复合污染土壤中的应用。
【专利摘要】本发明提供一种复合污染土壤修复剂，该修复剂按重量比由以下成分组成：生物质炭30-50％、羟基磷酸钙10-20％、腐植酸钾10-20％、α-环糊精10-20％、硅藻土5-10％、草木灰5-10％；上述组分充分发挥协同作用，通过螯合、沉淀、吸附、改良、调节PH值等作用，使得土壤中的有效态重金属含量大大降低，制备得到土壤修复剂在修复镉铅砷复合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】B09C1/08
【公开号】CN105583223
【申请号】CN201610079842
【发明人】周益辉
【申请人】周益辉
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年2月4日