[發明專利]一種有機物-重金屬復合污染土壤的鐵碳基修復材料及其制備方法和使用方法

在審

• 申請號: 202210683824.8
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN115011352A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 毛戰坡;曹永生;畢學;劉鵠;馬慶朋;周燕;楊凱;武金發
• 申請（專利權）人: 中電建生態環境集團有限公司;北京潤鳴環境科技有限公司
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;C09K17/08;C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明涉及一種有機物?重金屬復合污染土壤的鐵碳基修復材料及其制備方法和使用方法，所述鐵碳基修復材料包括以下組分：鐵碳基復合材料、pH調節劑、氧化劑和吸附輔助劑；所述鐵碳基復合材料包括生物炭?納米零價鐵復合材料和鐵基氧化物?水熱碳復合材料。所述鐵碳基修復材料利用了各組分之間的協同作用，對復合污染土壤中的重金屬同時進行固化、穩定化，能夠降低重金屬的浸出濃度，從而進一步降低其遷移性，還可對污染土壤中的有機物氧化分解，對多種有機物及重金屬復合污染土壤均有修復效果。

技術領域

本發明屬于土壤污染治理領域，尤其涉及一種有機物-重金屬復合污染土壤的鐵碳基修復材料及其制備方法和使用方法。

背景技術

土壤作為自然界中不可逆轉的自然資源之一，為人類的生存提供了必不可少的物質基礎。如今，隨著人類生產生活的快速發展，土壤遭受污染越來越嚴重。目前，有機物-重金屬復合污染已經成為一種普遍的土壤污染形式，由于重金屬和有機物之間存在復雜的相互作用，且修復機理也不盡相同，如果不進行有效治理，污染物質累計，將會對人體健康和土壤環境造成巨大影響。目前，對污染土壤的研究主要停留在單一種類污染物的研究，有機物-重金屬復合污染土壤的修復技術研究較少。因此，處理有機物-重金屬復合污染土壤，對于生態環境及人類健康等方面均具有重要意義。

目前，已有研究人員對有機物-重金屬復合污染土壤的修復材料進行了研究。CN104327859B公開了一種用于重金屬和有機物污染同步治理的土壤原位修復劑，所述原位修復劑包括混合物A和混合物B，所述混合物A包括以下組分：杭錦2#土100份、活性炭10～30份、水泥20～50份、有機絮凝劑2～5份，所述混合物B包括以下組分：硫代硫酸鈉16～32份以及下列任意兩種以上的組分：氧化鐵16～32份、硫酸鈣48～96份、硫酸鋁32～80份和堿金屬碳酸鹽16～32份，所述混合物B占總量的質量百分比為20％～30％；所述混合物A中還含有土壤菌。所述方法通過多種組分的協同作用，同時將土壤中的有機污染物降解和吸附去除。

CN212494528U公開了一種土壤有機物與重金屬污染的修復裝置系統，所述土壤有機物與重金屬污染的修復裝置系統包括破碎裝置、篩分裝置、第一混合裝置、回轉窯、氣固分離裝置、電極槽噴淋液儲存裝置、儲水裝置與第二混合裝置；所述電極槽設置有陽極板與陰極板，經回轉窯處理的土壤放置于陽極板與陰極板之間；所述修復裝置系統通過回轉窯與電極槽的設置，能夠對土壤中的有機物進行處理，還能夠對去除有機物后的土壤中的重金屬進行處理。所述修復裝置系統的占地面積大，設備運行成本高。

CN109248912A公開了一種鎳和有機物污染土壤修復的方法，所述方法包括以下步驟：(1)對土壤進行破碎處理，然后投加含有硫酸鐵和過氧化氫的酸性混合溶液中，攪拌反應，過濾，干燥；(2)將步驟(1)得到的土壤加入秸稈顆粒和氧化鈣粉末混合，在840-850℃進行真空熱解反應保溫30min，然后降溫至400℃溫1h，冷卻至室溫；(3)將步驟(2)處理后的土壤進行研磨處理，采用磁鐵將土壤顆粒中的鐵粉和鎳粉吸走，得到處理后的土壤。所述方法通過高溫強化分解、碳熱還原和磁力分離，分離鎳和有機物。但所述方法需要高溫分解土壤，熱分解方式處理有機物污染土壤產生的廢氣不能有效凈化，容易造成污染物擴散與遷移等問題，還需要通過磁鐵將鐵粉和鎳粉吸除，工藝流程復雜且能耗高。

CN107282617A公開了一種多環芳烴-重金屬污染土壤修復方法，所述修復方法包括以下步驟：按照淋洗劑和土的重量比為10：1～30：1加入淋洗劑淋洗多環芳烴-重金屬污染土壤12～24h；所述淋洗劑由5000～8000mg/L的N-十二?；鵈D3A溶液和200～300mg/L殼聚糖溶液組成；所述N-十二酰基ED3A溶液和殼聚糖溶液的體積比為3～5：1。所述螯合型表面活性劑-N-十二酰基ED3A與殼聚糖溶液復配作為淋洗劑，但易造成地下水等環境的二次污染，成本高，難以根治，也不適用于工業化應用。

目前，針對有機物-重金屬土壤污染的復合性和多樣性，提供一種廉價易得、使用方便、環保、高效且針對有機物-重金屬均有修復效果的污染土壤修復材料，仍然是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容