[發明專利]提高納米零價鐵在重金屬復合污染土壤穩定化效率的方法

在審

• 申請號: 201810172662.5
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108246794A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 應蓉蓉;夏冰;孔令雅;鄧紹坡;王磊;馮艷紅;張亞;趙欣;張曉雨;萬金忠;徐建;單艷紅
• 申請（專利權）人: 環境保護部南京環境科學研究所;安徽省環境科學研究院
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于污染環境中重金屬污染修復領域，公開了一種提高納米零價鐵在重金屬復合污染土壤中穩定化效率的方法，其包括以下步驟：（1）改性納米零價鐵的制備；（2）改性納米零價鐵對重金屬復合污染土壤的穩定化處理；（3）穩定化效果評價。本發明的特點是采用羧甲基纖維素鈉對納米零價鐵進行改性，通過空間位阻作用和靜電位阻效應，減少納米零價鐵的團聚，增加其分散性和在土壤中的遷移性。改性后的納米零價鐵對重金屬復合污染土壤中重金屬的穩定化效率提高，操作簡單，修復效率高，修復成本低，對環境無二次污染。

技術領域

本發明屬于污染環境中重金屬污染修復領域，涉及一種提高納米零價鐵在重金屬復合污染土壤中穩定化效率的方法，尤其涉及利用羧甲基纖維素鈉改性的納米零價鐵穩定化重金屬復合污染土壤的方法。

背景技術

人類活動如礦山開采、金屬冶煉、農田污灌、污泥農用以及肥料和殺蟲劑的施用，已經造成了大量的土壤重金屬污染，嚴重威脅著生態平衡、食品安全和人體健康?！度珖寥牢廴緺顩r調查公報》中顯示：全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。工礦業、農業等人為活動以及土壤環境背景值高是造成土壤污染或超標的主要原因。全國土壤總的超標率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染類型以無機型為主，有機型次之，復合型污染比重較小，無機污染物超標點位數占全部超標點位的82.8%。鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。無論是受重金屬污染較嚴重的工礦廢棄地，還是污染程度相對較輕的農業污染土壤，往往表現為多種重金屬的復合污染。更為復雜的是，污染土壤的各種重金屬間通常會發生交互作用，為土壤重金屬污染治理與修復技術的應用帶來了困難。

重金屬的不可降解性決定了其將長期存在于土壤中。為了降低重金屬污染物的生物有效性以及遷移性，在眾多重金屬污染治理技術中，重金屬的穩定化技術被認為是經濟有效、且對環境擾動較小的修復技術，已日漸受到重視，并逐漸應用于重金屬污染場地的修復。零價鐵（zero valent iron，ZVI）技術，因其操作工藝簡單、處理效率高、運行費用低、能耗小、材料易得等特點，被視為一種較有潛力的土壤穩定修復技術。其中，納米級別的零價鐵（nano-scale zero-valent iron，nZVI）具有普通毫米級或微米級零價鐵不能比擬的還原吸附能力，能高效得將污染物，如含氯有機物、有毒金屬、無機化合物轉變為低毒或惰性的物質，已在水環境中得到了應用，但仍缺乏在土壤中的研究和應用。

由于納米零價鐵顆粒表面靜電荷引力、高表面能、顆粒間的范德華引力以及顆粒表面的氫鍵及其他化學鍵作用，導致納米顆粒容易形成聚合體，且納米零價鐵零價鐵易被氧化，這兩個缺陷制約了其在土壤中的分散性、遷移性，是限制其修復能力的最大障礙。因此，對納米零價鐵進行改性，可以提高納米零價鐵穩定化復合污染重金屬土壤的效率，對重金屬復合污染土壤的修復具有重要意義。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種操作簡單，穩定化效率高，修復成本低，且避免對環境造成二次污染的一種提高納米零價鐵在重金屬復合污染土壤中穩定化效率的方法。

為實現上述技術目的，本發明采用以下的技術方案：

一種提高納米零價鐵在重金屬復合污染土壤中穩定化效率的方法，包括以下步驟：步驟1）利用羧甲基纖維素鈉對納米零價鐵進行改性得到改性納米零價鐵；步驟2）將改性納米零價鐵添加到復合污染土壤中進行穩定化處理。

進一步的，包括如下步驟：