[发明专利]一种保水型重金属污染土壤修复颗粒的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种保水型重金属污染土壤修复颗粒的制备方法及其应用。本发明可解决赤泥用于原位修复重金属土壤常见的问题，即赤泥用于重金属污染土壤原位修复时会使土壤pH的短期迅速上升，存在碱液过剩而一定程度上破坏土壤理性环境的风险。并且此修复颗粒还具有一定的吸水、保水性，也可为土壤储存一定量的水分。通过实验证实，将此修复颗粒施入重金属土壤中既有较好的去除效果，又对土壤理性环境和微生物、动植物生长繁殖不会有影响。

技术领域

本发明涉及土壤重金属修复领域，一种保水型重金属污染土壤修复颗粒的制备方法及其应用。

背景技术

土壤重金属污染一直是社会各界最关注的问题之一。在土壤中，重金属具有残留时间长、毒性大、隐藏性强等特点，并且土壤中的重金属还可通过食物链和迁移到地下水等方式进行传递，直接或者间接的对人类的健康甚至于生命安全产生严重负面影响。重金属污染土壤的治理一直是众多国内外环境工作人员和学者关注的焦点，并对此难点课题进行努力的探索。

赤泥是工业提取氧化铝后形成废渣，根据赤泥的性质可将其废物资源化作为一种土壤重金属修复材料，即可减少赤泥废渣堆积对土壤的损害，又可钝化重金属污染土壤。但直接将赤泥施入土壤后会短期释放大量的碱液，可能造成碱液过剩，存在一定程度上影响土壤中动植物生长的风险。

发明内容

针对赤泥用于重金属污染土壤原位修复的不足，本发明提供了一种保水型重金属污染土壤修复颗粒。该修复颗粒是用羟基磷灰石树脂包裹于煅烧形成的赤泥颗粒的外层而形成的一种复合土壤修复颗粒。这种复合颗粒具有互益的核壳结构，即羟基磷灰石树脂外壳可缓释赤泥所释放的碱液，防止赤泥施入后土壤可能出现的碱液过剩对土壤环境造成的风险：另一方面，赤泥所释放的碱液又可为外壳中的羟基磷灰石提供适宜于去除重金属的碱性环境，增加了羟基磷灰石对土壤重金属的去除量；此修复颗粒还有一定的吸水、保水性，可为土壤储存一定量的水分。通过实验证实，将此修复颗粒施入重金属土壤中既有较好的钝化效果，又对土壤理性环境和微生物、动植物生长繁殖不存在有害影响。

1.一种保水型重金属污染土壤修复颗粒,其特征在于，包括以下质量份数：赤泥35~52份、丙烯酸5~15份、氢氧化钠5~12份，羟基磷灰石15~32份、过硫酸铵4~5份、N、N´-亚甲基双丙烯酰胺1~2份。

2.一种保水型重金属污染土壤修复颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）赤泥颗粒的制备：取35~52份赤泥与适量水混合，过筛后手工造成球形颗粒，颗粒粒径保持在0.9~1.3mm，赤泥颗粒放入马弗炉中煅烧后备用；

（2）羟基磷灰石树脂溶液的制备：在搅拌条件下，将5~12份氢氧化钠溶液加到5~15份丙烯酸中，冷却至室温。随后将15~32份羟基磷灰石，4~5份过硫酸铵、1~2份N、N´-亚甲基双丙烯酰胺和10mL蒸馏水依次加入到溶液中。最后，在搅拌器搅拌的情况下，烧瓶放入水浴锅中水浴，缓慢加热到70℃，并在此温度保持反应3h；

（3）复合颗粒的制备：将35~52份煅烧后的赤泥颗粒浸渍在步骤（2）的羟基磷灰石树脂溶液中10~20min，捞出干燥后得复合修复颗粒。

具体实施方式

实施例1

一种保水型重金属污染土壤修复颗粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）赤泥颗粒的制备：赤泥颗粒的制备：取40份赤泥与适量水混合，过筛后手工造成球形颗粒，颗粒粒径保持在1.1~1.3mm，赤泥颗粒放入马弗炉中煅烧后备用，其煅烧的条件为升温速率为2℃/min，在温度为800℃的条件下煅烧1h；