[发明专利]一种六价铬污染土壤修复药剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种六价铬污染土壤修复药剂，包括以下质量份的原料：24～25份茶多酚提取物、8～9份三价铁试剂和1份聚乙烯醇。本发明还提供一种六价铬污染土壤修复药剂的制备方法，步骤为：称取三价铁试剂，搅拌溶解于纯水中，得到三价铁溶液；称取茶多酚提取物，搅拌溶解于纯水中，得到茶多酚溶液；称取聚乙烯醇溶解于纯水中，得到聚乙烯醇溶液；边搅拌边向制备得到的三价铁溶液中滴入茶多酚溶液，使茶多酚溶液和三价铁溶液充分反应，当茶多酚溶液和三价铁溶液反应完全后，再滴加聚乙烯醇溶液，即得到六价铬污染土壤修复药剂。使用本发明制备的土壤修复药剂修复土壤后，土壤pH值从强碱性恢复至中性，土壤有机碳含量比例提升，土壤结构和肥力得到改善。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种六价铬污染土壤修复药剂及其制备方法。

背景技术

金属铬和铬盐是非常重要的工业原料，被广泛应用在电镀、颜料、陶瓷、皮革、催化、印染、高级合金材料、香料、防腐、医药等多种行业。在我国金属铬和铬盐每年的需求量为20多万吨。到2003年为止，我国有25家企业直接生产重铬酸盐，分布在16个省市，年生产能力可达约30万吨，总产量约23万吨。近年中国铬盐的消费年增长率在10％以上，中国已经成为世界铬盐生产大国。而中国铬盐生产普遍采用较为落后的有钙焙烧工艺技术，据测算，每生产1吨铬盐产品，将产生2.5～3吨废弃铬渣。因此，全国每年实际产生约75～90万吨含铬的新生有害危险废渣。大量铬渣露天堆放，在雨水淋滤作用下会导致铬渣中铬以Cr(VI)的形式溶出进入土壤和地下水中，对环境造成污染。

目前铬污染土壤的治理主要有两种思路：一是改变铬在土壤中的存在形态，将六价铬还原为毒性相对较小的三价铬，降低其在环境中的迁移能力和生物可利用性；二是将铬从污染的土壤中清除。通常，采用还原稳定化技术修复铬污染场地是常用的方法，这种方法的核心是需要高效稳定的还原稳定化药剂，将迁移性强的Cr(VI)还原为迁移性较差的Cr(Ⅲ)。目前所使用的铬修复药剂有硫酸亚铁、零价铁和多硫化钙等，但是这些药剂普遍存在有二次污染、修复后土壤肥力消失，不适宜植物生长等问题，因此急需一种绿色、低成本的铬污染修复药剂。

茶多酚是绿茶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等，属于天然有机物，一方面茶多酚具有无毒无害、可生物降解的特性，另一方面茶多酚还具有一定的还原性以及与金属离子配位的能力，还原性甚至可达L-异坏血酸的100倍。因此，利用茶多酚为主要原料研制六价铬还原稳定化药剂对土壤中Cr(VI)污染进行安全、绿色地修复具有一定潜在价值。

发明内容

有鉴于此，本发明利用具有强还原性的天然物质茶多酚和铁盐作为基本原料，制备了一种高效的六价铬污染土壤修复药剂，应用于铬污染地下水和土壤的修复。

本发明提供一种六价铬污染土壤修复药剂，包括以下质量份的原料：24～25份茶多酚提取物、8～9份三价铁试剂和1份聚乙烯醇。

进一步地，所述茶多酚提取物呈粉末状，纯度大于80％。

进一步地，所述三价铁试剂选用可溶于水的铁盐，例如六水合三氯化铁、硫酸铁或硝酸铁等铁盐中的任一种。

进一步地，所述聚乙烯醇呈粉末状，粒径为200～1000目，纯度大于99％。

本发明还提供了上述六价铬污染土壤修复药剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，配制三价铁溶液：称取三价铁试剂，搅拌溶解于纯水中，得到三价铁溶液，待用；

步骤S2，配制茶多酚溶液：称取茶多酚提取物，搅拌溶解于纯水中，得到茶多酚溶液，待用；

步骤S3，配制聚乙烯醇溶液：称取聚乙烯醇溶解于纯水中，得到聚乙烯醇溶液，待用；