[发明专利]一种土壤重金属钝化剂及其制备方法、应用

说明书

本发明属于资源与环境技术领域，具体涉及一种土壤重金属钝化剂及其制备方法、应用。该钝化剂按重量份数计由以下原料制成：改性生物炭40‑50份及活化剂10‑20份；改性生物炭是将生物质炭与含氧酸溶液混合，在75℃‑95℃条件下反应80‑120min，过滤后所得。该钝化剂不仅具有修复重金属污染土壤的能力，还能够提高土壤中有机质的含量，并促进植物的生长。

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，具体涉及一种土壤重金属钝化剂及其制备方法、应用。

背景技术

在工农业生产发展过程中，重金属经大气沉降、污水灌溉、化肥农药的施用及固体废弃物的规程等途径进入到土壤中，最终导致了严重的土壤重金属污染问题。近年来，土壤重金属的污染已经成为威胁周围生态环境和影响人类健康的重要因素之一。由于重金属具有难降解、易迁移、高毒性的特点，这些重金属在自然条件下不但可以通过淋溶和侵蚀的方式进入周围水体，而且可以经由植物的吸收，通过食物链进入植物和动物，甚至人类。因此，找到一种快速有效降低土壤中重金属的方法迫在眉睫。

目前，土壤重金属污染修复方法有物理、化学、生物及联合修复技术，但传统的修复方法存在成本高、修复效果不理想等缺点。生物炭相较其他的修复材料具有来源广、比表面积大、孔隙度高、含氧官能团丰富等优点，可通过表面孔隙吸附、离子交换、改变土壤pH等物理、化学方式来改变重金属的存在形态，降低土壤中重金属的迁移性和生物有效性，最终达到土壤重金属污染修复的目的。但是实践证明，虽然原始生物炭的制备原材料广泛，但其对重金属的吸附效果却存在有很大的差异，需要采取物理、化学及生物等改性方法来提高生物炭的吸附性能。如何通过改变生物炭的性质，提高生物炭的性能，从而更有效地改变重金属在土壤中的存在形态，提高对土壤重金属污染的修复能力，成为相关研究的热点问题。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供一种以改性生物质炭为主要原料的土壤重金属钝化剂，这种钝化剂不仅具有修复重金属污染土壤的能力，还具有提高土壤中有机质的含量、促进植物的生长的优点。

本发明提供的土壤重金属钝化剂，其按重量份数计由以下原料制成：改性生物炭40-50份、活化剂10-20份；

所述活性剂为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钙中的一种或几种；

所述改性生物炭是按照以下方法制备得到：将生物质炭与质量分数0.5％-2％的含氧酸溶液以5％-10％的比例混合，在75℃-95℃条件下反应80-120min，过滤，即得；其中，所述生物质炭与所述含氧酸溶液的质量比为5-10∶90-95。

优选地，所述含氧酸溶液为硼酸溶液或磷酸溶液。

优选地，所述生物质炭选自果壳、木材或农作物秸秆。

本发明提供了上述土壤重金属钝化剂在修复重金属污染土壤中的用途。

本发明提供的土壤重金属钝化剂，按重量份数计还包括有机质30-50份。

优选地，所述有机质为生物有机肥或有机肥。

本发明还提供了上述土壤重金属钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

按重量份数称取改性生物炭、有机质及活化剂，混合，即得。

本发明另一方面提供了上述土壤重金属钝化剂在修复重金属污染土壤、促进植物生长中的用途。

优选地，所述土壤重金属钝化剂在使用时，土壤与所述钝化剂的质量比为1∶0.5-10。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：