本发明涉及土壤修复,具体涉及一种土壤重金属吸附剂及土壤修复方法。
背景技术:
1、随着社会的进步和科技的发展,土壤重金属污染日趋严重。土壤中铁过量会导致植物叶绿素合成减少,铜超标时会引起环境污染,锰会使植物生长发育期变得迟缓,影响植物叶片处叶绿素含量、光合作用效率、胞间气孔的导度,使植物呼吸作用与叶片蒸腾率降低。重金属对环境的危害与其总量有关,更与其形态有关重金属划分为5个形态:可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态。前3种稳定性差,后两种稳定性强,重金属的危害来源于前3种不稳定的重金属形态。国内外对于重金属污染修复的方法主要包括化学修复技术、物理修复技术、生物修复技术以及联合修复技术。化学钝化法修复土壤重金属是向土壤中添加钝化剂,实现吸附、沉淀、络合、氧化还原与离子交换等反应,将重金属转化为难以迁移的或降低其生物有效性的形态。不同钝化剂的影响因素、作用效果均不一样。此外,钝化剂的选择又与土壤理化性质有关,因此寻求价廉易得且高效的钝化剂是目前备受关注的重点。虽然cn115074134a提供了一种土壤固化剂,但其固化效率仍然有限,难以满足目前的需求。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种土壤重金属吸附剂,土壤重金属吸附剂的原料包括如下重量份的组分:
2、10~14份高岭土;
3、1~3份改性聚乙烯醇;
4、3~7份聚丙烯酰胺;
5、1~3份生石灰;
6、13~17份粉煤灰;
7、12~16份改性花生壳;
8、3~7份磷酸二氢钠;
9、0.3~0.7份甲酰胺;
10、8~10份氢氧化钙。
11、优选地,所述改性聚乙烯醇由如下方法制备得到:将聚乙烯醇放入水中,加热搅拌30min,先加入聚酰亚胺,继续加热搅拌30min,再继续加入聚醋酸乙烯酯,继续反应30min,得到改性聚乙烯醇。
12、优选地,所述聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯的质量比为6:1:1。
13、优选地,所述改性花生壳由如下方法制备得到:向花生壳中加入锰酸钾溶液,反应30min,得到改性花生壳。
14、优选地,所述锰酸钾溶液的浓度为0.05mol/l,花生壳与锰酸钾溶液的固液比为1g:3.5ml。
15、本发明还提供了土壤重金属吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
16、将高岭土、生石灰和粉煤灰混合煅烧后,加入氢氧化钙混合加热,然后加入改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、改性花生壳、磷酸二氢钠、甲酰胺,充分搅拌后即得土壤重金属吸附剂。
17、本发明还提供了一种土壤修复方法,通过向重金属污染的土壤中施加上述任一项所述的土壤重金属吸附剂,进而实现土壤的修复。
18、有益效果
19、(1)相比于使用聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯中任一单一组分改性聚乙烯醇均不能获得良好的固化效果,使用聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯符合改性聚乙烯醇能够实现协同增效的改性效果,进一步降低土壤中重金属的浸出浓度;
20、(2)聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯的加入顺序对聚乙烯醇的改性效果有着重要的影响,如果调整为先加入聚醋酸乙烯酯后加入聚酰亚胺,改性效果不如先加入聚酰亚胺后加入聚醋酸乙烯酯。
21、(3)相比于利用高锰酸钾改性花生壳,本发明预料不到地发现了使用锰酸钾更有利于花生壳的改性,进而提高吸附效果,降低土壤中重金属的浸出浓度。
1.一种土壤重金属吸附剂,其特征在于,所述土壤重金属吸附剂的原料包括如下重量份的组分:
2.根据权利要求1所述的土壤重金属吸附剂,其特征在于,所述改性聚乙烯醇由如下方法制备得到:将聚乙烯醇放入水中,加热搅拌30min,先加入聚酰亚胺,继续加热搅拌30min,再继续加入聚醋酸乙烯酯,继续反应30min,得到改性聚乙烯醇。
3.根据权利要求2所述的土壤重金属吸附剂,其特征在于,所述聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯的质量比为6:1:1。
4.根据权利要求1所述的土壤重金属吸附剂,其特征在于,所述改性花生壳由如下方法制备得到:向花生壳中加入锰酸钾溶液,反应30min,得到改性花生壳。
5.根据权利要求4所述的土壤重金属吸附剂,其特征在于,所述锰酸钾溶液的浓度为0.05mol/l,花生壳与锰酸钾溶液的固液比为1g:3.5ml。
6.根据权利要求1所述的土壤重金属吸附剂,其特征在于,制备方法包括如下步骤:
7.一种土壤修复方法,其特征在于,通过向重金属污染的土壤中施加权利要求1-6任一项所述的土壤重金属吸附剂,进而实现土壤的修复。