[發明專利]一種基于氧化鎂-蒙脫石復合材料協同堆肥的重金屬土壤修復劑及方法

在審

• 申請號: 201910363335.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110125161A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 袁興中;姚賽;熊婷;蔣龍波;陳鴻鵠;楊羽茜;彭葉瓊;曾光明
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;C09K17/08;C09K109/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 向群

本發明“一種基于氧化鎂?蒙脫石復合材料協同堆肥的重金屬土壤修復劑及方法”屬于重金屬土壤修復技術領域。所述重金屬土壤修復劑包括：氧化鎂?蒙脫石復合材料和堆肥；所述蒙脫石為層狀結構；所述氧化鎂?蒙脫石復合材料為氧化鎂負載在蒙脫石的表面和層間的材料。本發明的修復劑及修復方法可使重金屬形成穩定的化學形態，完成對重金屬土壤的修復。該方法具有低成本、簡單、高效、環境友好等優點，對單一鎘污染以及復合重金屬污染土壤均具有良好的修復效果。

技術領域

本發明屬于重金屬土壤修復技術領域，尤其涉及一種基于氧化鎂-蒙脫石復合材料協同堆肥的重金屬土壤修復劑及方法。

背景技術

根據我國環保部和國土資源部2014年聯合發布的《全國土壤污染狀況調查公報》表明，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，污染土壤以重金屬為主，主要為鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種重金屬。重金屬污染土壤修復治理已成為當前我國環保領域急需解決的重大問題之一。近年來隨著研究的深入，科學界意識到真正影響土壤風險性的是污染物的有效態含量，所以目前針對土壤重金屬污染治理思路已由將重金屬完全去除轉變為降低有效態重金屬的含量。因此，通過鈍化劑原位修復技術來降低土壤中有效態重金屬含量具有重要意義，且我國農用土壤重金屬污染具有較大面積、以中輕度污染為主的特點，原位鈍化修復技術因操作簡單、見效快且適合大面積污染治理而被廣泛關注。

原位鈍化技術因具有操作簡單、投資少、等特點而受到重視，常用的土壤鈍化修復劑有石灰、金屬氧化物、生物碳、堆肥等。但這些鈍化劑也存在不足之處，如長期使用石灰會對土壤的物理性質產生一定的影響如結塊等，整體肥力水平會下降，而堆肥對重金屬的吸附、絡合作用隨著時間推移堆肥不斷分解而降低，可能導致土壤pH的變化，使得重金屬重新活化和釋放，造成二次污染。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能在土壤中長期穩定地發揮修復作用且不會因成分不穩定造成重金屬的重新釋放帶來的二次污染，同時兼顧低成本、簡單、高效、環境友好的新型重金屬土壤修復劑及其修復方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于氧化鎂-蒙脫石復合材料協同堆肥的重金屬土壤修復劑，包括：氧化鎂-蒙脫石復合材料和堆肥；所述蒙脫石為層狀結構；所述氧化鎂-蒙脫石復合材料為氧化鎂負載在蒙脫石的表面和層間的材料。

所述堆肥選自城市污泥堆肥，生物質堆肥，或，畜禽糞便堆肥；所述氧化鎂-蒙脫石復合材料和堆肥的重量比例為10％～40％∶90％-60％。

所述氧化鎂-蒙脫石復合材料中的氧化鎂負載量為氧化鎂-蒙脫石的10～30％。

一種重金屬土壤修復方法，包括：采用所述的重金屬土壤修復劑與重金屬土壤混合。

使氧化鎂-蒙脫石復合材料協同堆肥與土壤中的重金屬發生反應，使重金屬形成穩定的化學形態，完成對重金屬土壤的修復；所述氧化鎂-蒙脫石復合材料是層狀結構，所述氧化鎂負載在蒙脫石的表面和層間。

所述重金屬土壤修復劑相對于重金屬污染土壤的添加量為1wt～10wt％。添加量根據土壤中的重金屬含量高低來調整。

修復時間為60天，修復期間土壤含水率維持在最大持水量的50％～80％。

所述重金屬選自鎘、鋅、銅、或鉛。

所述的重金屬土壤修復劑的制備方法，其特征在于，將所述氧化鎂-蒙脫石復合材料與堆肥混合。

所述氧化鎂-蒙脫石復合材料由以下方法制得：

(1)將蒙脫石超聲分散到水中，得到蒙脫石分散液；

(2)將氯化鎂加入到步驟(1)所得的蒙脫石分散液中，用氫氧化鈉溶液調節混合溶液pH到10，老化12小時，清洗、過濾得到沉淀產物；