[发明专利]一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域：

本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法与应用。

技术背景：

土壤重金属污染已逐渐成大众关注的焦点问题。

据环境保护部和国土资源部2014年公布《全国土壤污染状况调查公报》显示：全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。全国土壤总的超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％。

从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方；长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大；镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。

主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。若以第二次全国土地调查结果为准，我国耕地最新数据为203077万亩来计算，中重度污染的耕地面积占2.9％，已经达到5889万亩。

目前针对土壤重金属污染的治理方法主要有固定化/稳定化、淋洗法、洗土法、电动力学修复法、化学还原法、植物修复、微生物修复，总体存在修复效率低、处理成本高等问题。传统的修复方法如填埋、淋洗、电化学等工程量大，成本高、而且常常导致土壤结构破坏和某些营养元素丢失。因此，开发一种低成本、简单、高效、环境友好的土壤修复药剂具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种重金属污染土壤修复剂及其制备方法与应用，本发明采用生物质炭、生石灰、分子筛、聚环氧琥珀酸、木质素磺酸钠、钠基膨润土按比例混合，制成土壤修复剂，根据污染程度按一定比例添加到重金属污染土壤中，通过吸附、螯合等协同作用与土壤中的镉、铅等重金属发生反应，使重金属形成稳定的化学形态，阻止其环境迁移和扩散，降低重金属在环境中的毒害程度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种重金属污染土壤修复剂，其原料由生物质炭、生石灰、分子筛、钠基膨润土、聚环氧琥珀酸、木质素磺酸钠组成，所述的土壤修复剂各原料的重量百分比为：

生物质炭20-30％；

生石灰30-50％；

分子筛10-20％；

钠基膨润土10-20％

聚环氧琥珀酸1-10％；

木质素磺酸钠1-10％；

各原料的质量百分比之和为100％。

进一步地，所述土壤修复剂各原料的质量百分比为：

生物质炭25-30％；

生石灰30-45％；

分子筛10-15％；

钠基膨润土10-15％

聚环氧琥珀酸5-10％；

木质素磺酸钠5-10％；

各原料的质量百分比之和为100％。

进一步地，所述修复剂中各原料的质量百分比为：

生物质炭30％；

生石灰35％；

分子筛10％；

钠基膨润土15％

聚环氧琥珀酸5％；

木质素磺酸钠5％。

本发明一种重金属污染土壤修复剂，所述的生物质炭是以秸秆、花生壳、木屑的一种或几种为原料，在体系压力为3kPa,热解温度为500℃的条件真空热解30min制成，通过研磨处理得到3mm以下的固体粉末；

所述的生石灰为2mm以下的固体粉末；

土壤修复剂中的分子筛为13X型分子筛、MCM-41型分子筛的任意一种或

两种的任意比例的混合物，所述的分子筛的粒径为1-3mm；

所述的钠基膨润土为碱性系数大于1、蒙脱石含量为60-88％、粒径为2mm

以下的固体粉末；

所述的聚环氧琥珀酸为固体含量为35％的液态制品；

所述的木质素磺酸钠为2mm以下的固体粉末。

本发明一种重金属污染土壤修复剂，通过将生物质炭、生石灰、分子筛、木质素磺酸钠、钠基膨润土按上述比例混合，再将上述比例的聚环氧琥珀酸加入进行均匀混合，即可得到修复药剂。

本发明一种重金属污染土壤修复剂，按上述过程获得混合物后，添加到重金属污染土壤中，所添加的修复药剂量为污染土壤重量的1-10％，再喷洒少量的水使得土壤保持湿润。