[发明专利]一种治理重金属污染土壤的方法

权利要求书

1.一种治理重金属污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将一块干涸的受重金属污染的水田进行破碎，表层0.5-0.6m深的土壤破碎至小于2-3mm的土块后；灌溉至土壤层上的积水层达10-15cm深；加入改性粘土矿物吸附剂，机械搅拌20～30分钟，静置6～8小时，去除上清液，固液分离；所述改性粘土矿物吸附剂为蒙脱石粘土改性吸附剂、壳聚糖改性粘土、膨润土改性粘土和磷酸改性凹凸棒土的混合物制成的土壤胶体，混合比例为体积比1:2:1:1，PH值为5-8；

（2）调节步骤（1）固液分离后的土壤使其含水率为8％～12％，随后向调节含水率后的土壤中均匀加入磁性纳米材料，磁性纳米材料的投加量为每1kg土壤投加15～55g；机械搅动30～55分钟，静置3～8小时，以磁选的方式收集出土壤中的磁性纳米材料，实现部分重金属与土壤的分离；

（3）配置60～110mol/L的聚合硫酸铁、0.2-0.3mol/L草酸溶液，按照体积比1:1混合得淋洗液，将所述淋洗液加至步骤（2）部分重金属与土壤的分离后的土壤中，同时加入碳微球，淋洗在微波辅助下进行；所述碳微球的加入量与所述淋洗液的加入量体积比为1：（10～18），机械搅拌10～30分钟，静置10～12小时，去除上清液；按照同样方法用所述淋洗液再淋洗1～3次，淋洗的同时加入碳微球，每次所述淋洗液的加入量为首次加入的淋洗液体积的0.6～0.8倍，所述碳微球的加入量与所述淋洗液的加入量体积比为1：（10～18）；

（4）最后，用纯水作为淋洗剂淋洗1～3次，每次水用量为首次加入的所述淋洗液体积的0.6～1倍，得经治理的土壤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述微波的功率为300W～600W，微波时间为2～8分钟。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述蒙脱石粘土改性吸附剂的制备步骤为：取200-250目天然蒙脱石粘土粉加入蒸馏水中搅拌10min制成悬浮液，加入改性剂搅拌10min，再加入无机聚合物搅拌20分钟，即制得蒙脱石粘土改性吸附剂；所述改性剂为碳酸钠、焦磷酸钠或者多聚磷酸钠；无机聚合物为聚合氯化铝或铝硅酸盐。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖改性粘土的制备步骤为：称取100mg壳聚糖，加入10ml的质量浓度1%的盐酸使之充分溶解，并定容至1000ml，混匀后加入2000mg粘土中，均匀搅拌20分钟，即完成改性。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述膨润土改性粘土的制备步骤为：称取100mg溴化十六烷基三甲胺，加入10ml的质量浓度1%的盐酸使之充分溶解，并定容至1000ml，混匀后加入2000mg粘土中，均匀搅拌20分钟，即完成改性。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磷酸改性凹凸棒土的制备步骤：称取15g凹凸棒粘土，加入4mol/L磷酸溶液80ml，置于沸水浴中加热2h后抽滤，并用纯水将滤饼洗至中性，在烘箱内103-105摄氏度下烘干，研磨至70-80目，即完成改性。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述土壤胶体的制备方法为：按重量比称取10份蒙脱石粘土改性吸附剂、20份壳聚糖改性粘土、10份膨润土改性粘土、10份磷酸改性凹凸棒土，混合后用纯净水浸泡30-50min，机械搅拌，超声分散；以沉降虹吸分离法得到土壤胶体悬液；调节PH值为5-8，以7000～11000转/分钟的转速对土壤胶体悬液进行离心分离，除去上部清液，得到所述土壤胶体。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磁性纳米材料的制备方法为：采用钕铁硼磁性材料制成磁核备用；取粉状活性炭颗粒与纳米四氧化三铁混合，混合比例为质量比2～3:1，混合后进行机械研磨，研磨至颗粒尺寸为微米级混合物备用；使用硅胶将所得微米级混合物固定在所述磁核上，后置于80～120℃的烘箱中进行干燥，干燥后经研磨得到固体混合物即得所述磁性纳米材料。