[发明专利]一种镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用

说明书

技术领域：

本发明涉及土壤污染修复技术领域，具体涉及一种镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用。

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。但总体存在修复效率低、处理成本高等问题。

因此，有必要从现有的各种方法中取长补短，发明一种土壤修复药剂。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备简单、操作方便、效果好的镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种镉污染土壤修复剂，其特征在于：所述的修复药剂各原料的重量百分比为：

生物质炭30-50％；

铁粉10-20％；

草木灰10-20％；

硫化钠10-20％；

沸石10-20％；

所述的生物质炭是以秸秆和氧化钙的混合物为原料，所述秸秆和氧化钙的质量比为20:1，在体系压力为20kPa、热解温度为500℃的条件下真空热解30min，通过研磨处理得到的粒径为3mm以下的固体粉末；

所述的铁粉是小于1mm的铁的颗粒物；

所述的草木灰为秸秆或稻草燃烧后产生的残余固体物质；

所述的硫化钠、沸石分别为2mm以下的固体粉末。

进一步地，所述修复剂中各原料的质量百分比为：

生物质炭40％；

铁粉15％；

草木灰15％；

硫化钠15％；

沸石15％。

本发明一种镉污染土壤修复剂的使用方法，包括以下步骤：

(1)取含镉污染土壤样品，采用《土壤质量有效态铅和镉的测定原子吸收法》

(GB/T23739-2009)中规定的检测方法测定土壤样品中有效态镉的含量；

(2)根据检测结果，按质量比镉污染土壤：修复药剂＝50～200:1添加修复药剂，

将修复药剂均匀地铺洒在待处理的土壤表面；

(3)采用翻耕搅拌的方式将待处理土壤连通其上铺洒的修复药剂搅拌混合3次以

上，形成混合土壤，加水保持混合土壤的含水量超过50％；

(4)在混合土壤上覆盖塑料膜，养护3天以上使得混合土壤中的修复药剂与重金属污染土壤中的镉充分反应和稳定化；

(5)采样检测混合土壤中有效态镉的含量。

本发明---一种镉污染土壤修复剂及其使用方法和应用，参照《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)，采用单因子污染指数评价法，对镉污染土壤进行修复治理。与现有技术相比，本发明的修复药剂具有制备方法简单、可行、治理效果好的优点。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、修复剂中的生物质炭通过真空热解生物质获得，在真空条件下制得的生物质炭孔隙率高，吸附值高；以秸秆等生物质为原料，充分利用资源，避免因其焚烧造成环境污染。通过添加氧化钙促进秸秆在真空热解的过程中炭的产量增加，通过真空热解得到的生物质炭，具有比表面积大，孔道丰富，易吸附各类重金属离子，降低土壤中迁移性重金属离子的浓度；制得的生物质炭中的氧化钙自身可使土壤pH值提高土壤表面负电荷增加，从而土壤对重金属的亲和性增加；另一方面pH值升高，也有利于MOH+的存在而提高重金属离子的吸附量，同时促使土壤中重金属形成氢氧化物或结合态沉淀或共沉淀。