[發(fā)明專利]一種重金屬鎘污染土壤修復(fù)材料的制備方法及應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107983766A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方戰(zhàn)強;王建樂;謝仕斌
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;C09K17/40
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤修復(fù)的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種重金屬鎘污染土壤修復(fù)材料的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，但目前我國土壤受重金屬污染現(xiàn)象十分嚴重，據(jù)統(tǒng)計，我國受到重金屬鎘、砷、鉛、鉻、汞等污染的耕地約占總耕地面積的五分之一；根據(jù)國家環(huán)保部和國土資源部2014年4月公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》，全國鎘污染物點位超標率為7％，位居重金屬污染物榜首。由于重金屬具有富集性、高毒性及難降解性，土壤中的重金屬可以通過雨水沖刷進入江河湖泊和地下水，容易造成水體的污染，對生態(tài)環(huán)境及人類健康造成了極大的威脅，因此土壤中重金屬的修復(fù)迫在眉睫。

目前有關(guān)重金屬鎘污染土壤的修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)法，生物修復(fù)法和化學(xué)修復(fù)法等。物理修復(fù)法包括客土法，熱處理，玻璃化技術(shù)，電動修復(fù)法；生物修復(fù)法包括植物修復(fù)法，微生物修復(fù)法，動物修復(fù)法；化學(xué)修復(fù)法包括淋洗法和化學(xué)固化法。其中化學(xué)固化法因其成本低廉、易于實施，近年來發(fā)展較快，是目前重金屬污染土壤，特別是對于中輕度污染土壤修復(fù)的一條重要途徑。鎘污染土壤的化學(xué)固化技術(shù)是通過加入修復(fù)劑與鎘發(fā)生反應(yīng)，使高毒性、高活性的鎘最終以低毒性、低流動性的形態(tài)固定于土壤中。近年來，粘土礦物因其具有來源廣泛、儲量豐富、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、價格低廉、表明吸附能力強和離子交換能力強等優(yōu)點，不少學(xué)者用粘土礦物來固定土壤中的重金屬，但多為研究其中的一種或幾種修復(fù)材料，修復(fù)的穩(wěn)定性能有待提高，而且材料的價格比較高，不利于修復(fù)材料的推廣使用。

為解決上述問題，提出以礦物材料和復(fù)配材料為配方，制備出一種鎘污染土壤的修復(fù)材料，以修復(fù)效率高和價格低廉等優(yōu)勢來推廣使用，穩(wěn)定土壤中的重金屬鎘。

因此本發(fā)明選擇重金屬鎘為研究對象，以礦物材料和復(fù)配材料為修復(fù)材料，修復(fù)重金屬鎘污染的土壤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種重金屬鎘污染土壤修復(fù)材料的制備方法及應(yīng)用。

本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)，一種重金屬鎘污染土壤修復(fù)材料的制備方法包括如下的步驟：

(1)將礦物材料和復(fù)配材料按一定比例混合；

(2)將混合后的材料研磨過篩。

優(yōu)選的，所述礦物材料為微米級羥基磷灰石。

優(yōu)選的，所述的復(fù)配材料包括無水磷酸氫二鈉和生石灰；兩者比例為0.1～0.5：1.2～1.8。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中利用球磨法研磨混合材料，球磨法中球料比為30～50，轉(zhuǎn)速為360～550r/min，處理時間為1.5～2.5h，所得材料粒徑為0.1～0.05um。

優(yōu)選的，所述礦物材料和復(fù)配材料的質(zhì)量比為1～1.5：0.75～1。

本發(fā)明還提供了上述土壤修復(fù)材料的應(yīng)用，包括如下步驟：將上述土壤修復(fù)材料投入到土壤中，混合均勻。

本發(fā)明方法制備的修復(fù)材料可用于鎘污染土壤的原位修復(fù)，工藝簡單，價格低廉，修復(fù)效率高。本發(fā)明方法制備的修復(fù)材料粒徑較小，比表面積大，且無有毒物質(zhì)析出，不產(chǎn)生二次污染；本發(fā)明選用的礦物材料均為工業(yè)級純，價格低廉，方便推廣應(yīng)用；本發(fā)明修復(fù)時間短，修復(fù)方法簡單，操作方便，只需要向污染土壤中直接投加修復(fù)材料，定期翻耕土壤即可，無需其他復(fù)雜的裝置和工藝，方便實際修復(fù)中推廣使用。

附圖說明

圖1為實施例1中材料吸附性能比較

圖2為本實施例中不同材料投加1、3、5天后對鎘污染土壤的修復(fù)效果；

圖3為本實施例中修復(fù)材料投加量不同時1、3、5天后對鎘污染土壤的修復(fù)效果。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的說明，但是本發(fā)明的范圍不受這些實施例的限制。

供試土壤的制備

從廣東某遺留廠區(qū)鎘污染場地取土，經(jīng)風(fēng)干后，研磨過篩，按照國標中土壤基本理化性質(zhì)的測定方法，測得污染土壤總鎘含量為31.10mg/kg，土壤含水率為12.33％,pH值為4.38，，并按《HJ/T 299-2007固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》得到的浸出液中鎘濃度為1.3083mg/L。

修復(fù)材料的制備方法

將微米級羥基磷灰石和復(fù)配材料按質(zhì)量比為1：0.75混合；所述的復(fù)配材料由無水磷酸氫二鈉和生石灰組成，無水磷酸氫二鈉：生石灰質(zhì)量比為0.1:1.2～1.8；混合后的修復(fù)材料經(jīng)球料比為30，轉(zhuǎn)速為450r/min，處理時間為2.5h球磨工藝條件下，得到0.05um的粉狀材料。

礦物材料吸附性能比較