[發明專利]一種鎂鋁雙金屬氫氧化物負載硫化亞鐵復合材料在土壤修復中的應用

在審

• 申請號: 202111110704.0
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113926844A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 宮艷艷;胡冠釗;王麗娟;白楊
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

本發明屬于環境功能材料和土壤處理技術領域，公開了一種鎂鋁雙金屬氫氧化物負載硫化亞鐵復合材料在土壤修復中的應用。探究了復合材料用量、反應時間對土壤汞修復效果的影響，研究了材料處理前后土壤中汞存在形態的變化；還研究了復合材料的應用對土壤性質的影響。確定了使土壤中汞的浸出濃度達到地下水環境質量標準(GB/T 14848?2017)Ⅲ類標準所需要的復合材料的用量和反應時間，且穩定化后的汞具有長期穩定性，復合材料的加入顯著降低土壤中汞的環境風險，有效改善了土壤的pH值和微生物學指標，促進了土壤生態環境的循環再生能力。該修復技術操作簡單，反應時間短，能持久、高效穩定化汞，在環境修復中具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于環境功能材料和土壤處理技術領域，具體涉及一種鎂鋁雙金屬氫氧化物負載硫化亞鐵復合材料在土壤修復中的應用。

背景技術

汞是毒性最大的重金屬元素之一，具有神經毒性、致畸性、累積性和遺傳性等特點，美國環保署已經將其列為優先控制污染物之一。汞的來源主要分為自然排放和人為排放：自然排放主要是自然風化和地殼活動等；人為活動排放指氯堿工業、煤燃燒、汞冶金和建筑(水泥)等生產過程排放大量含汞進入環境中。2014年發布的全國土壤污染狀況調查公報顯示，我國土壤汞的點位超標率為1.6％。土壤汞污染危害生態環境和人體健康，土壤汞的治理一直是環境修復研究的熱點和難點之一。

土壤熱處理、土壤固化/穩定化、土壤淋洗、納米技術、電動修復及生物修復等方法被廣泛應用于土壤汞的修復。其中，土壤穩定化因其具有操作簡便、成本較低、可處理多種復雜金屬廢物、環境安全性等優點，被認為是最有應用前景的方法之一。土壤穩定化是指向土壤中加入鈍化劑，調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質，使其發生氧化還原、沉淀、吸附、螯合等一系列反應，降低其在土壤中的生物有效性和可遷移性。

原位化學穩定化修復技術的關鍵在于選擇合適的穩定劑，一方面要求穩定劑的修復效果顯著且產物穩定；另一方面要求穩定劑的施用成本合理且不會造成二次污染。目前常用的穩定劑主要有：石灰、粉煤灰等堿性材料；磷灰石、羥基磷灰石等磷酸鹽類物質；天然的以及人工合成的沸石、膨潤土、海泡石等黏土礦物質類材料；金屬氧化物類材料；生物炭、秸稈等有機類材料。但是研究表明，堿性材料如石灰、爐渣、粉煤灰等加入后土壤pH過高會破壞土壤結構，造成土壤的堿化，且堿性材料加入到土壤后對土壤的各項微生物指標影響未知；磷酸鹽類固化劑如磷酸鹽礦石、羥基磷灰石、磷酸氫二銨等，加入到土壤后會造成土壤的酸化，破壞土壤原有的結構；沸石、鈉基膨潤土、海泡石等黏土類材料對碳酸鹽結合態等重金屬易遷移形態的影響未知，且對土壤理化性質如土壤pH以及土壤微生物性質等的研究尚缺乏；金屬氧化物類固化劑的吸附能力隨土壤pH的降低而減弱，需要施用土壤pH調節劑來強化吸附固定作用；有機類材料固定化后的重金屬可能隨著有機質的降解再一次活化，且其與土壤、微生物、植物之間相互影響的作用機理尚不清楚。目前常用的鈍化劑治理效果有待提高，且對于處理后重金屬的長期穩定性的研究比較缺乏；另外，修復材料加入土壤后，對土壤理化性質和微生物性質的影響尚缺乏認識，仍需進一步研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎂鋁雙金屬氫氧化物負載硫化亞鐵復合材料在土壤修復處理中的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種鎂鋁雙金屬氫氧化物負載硫化亞鐵復合材料在土壤修復中的應用，所述復合材料為FeS@Mg₂Al-LDH。

優選地，將FeS@Mg₂Al-LDH加入到汞污染土壤中，并灑水，靜置13天以上。

優選地，所述FeS@Mg₂Al-LDH的添加量為汞污染土壤質量的0.002％～1％。

優選地，所述FeS@Mg₂Al-LDH的添加量為汞污染土壤質量的0.02％～0.08％。

優選地，所述土壤的含水率保持在30±5％。