[发明专利]一种As污染土壤钝化修复剂及其制备方法

说明书

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种As污染土壤钝化修复剂及其制备方法。本发明的As污染土壤钝化修复剂包括如下重量份数的组分：粉煤灰8～10份，氨化腐殖酸3～5份，硫酸亚铁1～3份。本发明的钝化修复剂中的氨化腐殖酸能与重金属砷发生螯合络合、离子交换、氧化还原和吸附等作用，改变重金属砷在土壤中的贮存形态，使其钝化，降低其在土壤中的迁移性和生物有效性，从而达到钝化稳定化的目的。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种As污染土壤钝化修复剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国砷污染土壤的修复以化学修复中的土壤重金属钝化稳定化(Solidification/Stabilization，简称S/S)为主。该方法主要是向土壤中添加石灰、水泥、钢渣和泥浆聚合物等固化剂材料，通过吸附和沉淀作用使砷在土壤中固定，降低其活性和生物有效性。但在修复时需要大量固化剂，传统的固化剂对土壤结构造成严重破坏，不适用于大面积的砷污染土壤的修复。

腐殖酸是土壤有机质的重要组成部分，能够改良土壤的水肥气热状况，活化土壤中的养分，培肥土壤。因此，将腐殖酸作为一种绿色、廉价、高效的化学吸附环境材料，应用于修复砷污染的土壤具有广阔的发展空间。如现有技术中，申请公布号为CN108841398A 的中国发明专利申请文件公开了一种用于砷污染土壤的钝化修复药剂，包括钙基化合物、硅基化合物、腐殖酸、有机物料及生物炭，其中钙基化合物可以为石灰石、生石灰等，硅基化合物可以为高岭土、蒙脱土、硅藻土等，有机物料可以为粉煤灰、污泥、泥炭等，生物炭可以为草、小麦秸秆、玉米秸秆等。但钝化修复剂成分复杂，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种As污染土壤钝化修复剂，该修复剂成分简单，成本低。

本发明的目的还在于提供一种As污染土壤钝化修复剂的制备方法，该制备方法操作简单，成本低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种As污染土壤钝化修复剂，包括如下重量份数的组分：粉煤灰8～10份，氨化腐殖酸3～5份，硫酸亚铁1～3份。

本发明的钝化修复剂可以降低重金属As在环境中的迁移能力，减轻对生态系统的危害；氨化腐殖酸通过改变土壤的pH值、Eh值(评价土壤氧化性以及还原性的指标)和EC 值(可溶性离子浓度)等理化性质，使土壤中的重金属As发生氧化、还原、沉淀和吸附等，达到重金属As钝化的目的；目前常用的钝化剂为石灰、水泥等，大量施用容易对土壤造成破坏，而本发明中所用的氨化腐殖酸为环境友好型材料，成本低廉，性能长期稳定，在保证其作为化学改良剂添加到土壤中进行重金属原位修复的同时，不会对土壤造成二次污染。氨化腐殖酸表面的含氧官能团，如羟基、羧基、甲氧基和醌基等，具有较强的钝化效果。氨化腐殖酸易溶于水，易于被作物吸收利用，促进作物的生长，提高作物产量。

本发明的钝化修复剂成分简单，生产成本低，并且对土壤中的砷具有较好的固化效果。采用本发明的钝化修复剂修复污染土壤时对土壤中As的固化率达到99％以上，且在pH＝3 的修复后土壤的浸出溶液中砷含量达到国家标准，对As达到稳定化效果，有效降低了土壤中活性砷的含量，在修复重金属As污染治理中具有广阔的应用前景。

所述氨化腐殖酸由风化煤和氨源按照100：(15～25)的质量比混合制成。用氨源对风化煤进行改性，增加功能官能基团含量，提高对As的吸附能力。并且风化煤有较大的内表面积和较强的吸附性，经过改性之后，能够减少氨挥发损失，提高氮肥的利用率。风化煤和氨源的质量比根据砷污染程度进行调控。

所述氨源为碳酸氢铵、氨水中的至少一种。所用氨源提供铵根离子，对风化煤进行氨化。

为防止钝化修复剂发生霉变，所述粉煤灰和氨化腐殖酸中水的质量含量均小于5％。

所述氨化腐殖酸中有机质的质量含量≥50％。较高含量的有机质可以为污染土壤补充有机质，培肥土壤。