[发明专利]污染土壤顶层修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染土壤顶修复材料的配制原料和配制方法，属于环境修复领域。 

背景技术

污染土壤顶层修复材料是指在污染土壤的顶层铺设5-10cm的修复材料，在修复材料中种植特定植物，通过修复材料中化学元素、微生物以及植物的吸附作用，将污染土壤中的重金属、有机物等有害物质钝化、去除，以达到修复污染土壤的目的。污染土壤顶层修复材料中不仅富含确保植物生长的水、肥、气等因子，而且含有能钝化污染土壤重金属生物有效性的作用，在进行修复的过程中，能利用植物的富集作用去除重金属，同时可以钝化污染土壤中游离的重金属元素，使有害物质不进入到人和动物的代谢圈。 

在环境修复方面，我国已有一定程度的研究，但是总体上修复方式和修复效果有待于进一步完善。目前污染土壤的修复主要有物理方法、化学方法和生物方法。 

物理方法：包括排土克土法和电动修复发。因为土壤中重金属主要集中在表层中，采用排土（挖去污染土壤）、客土（用非污染土壤覆盖于污染土壤之上），可以获取理想的改良效果。但此方法耗费大量的劳动力，并需要找到大量的客土来源，排出的污染土壤还需要妥善处理，以防止造成二次污染，因此这种方法只适于小面积的污染土地。电动修复法指的是在土壤上施加直流电压，导致土壤中的污染物在电场作用下进行电迁移、电渗流和电泳等，通过电场在电极附近由溶液导出污染物，并与离子交换、生物降解等方法结合，以实现污染土壤的修复。但是这种方法只能去除离子态和胶体态的重金属离子，效果不佳，同时需要耗费大量的资源，修复费用高，不适用于大面积的土壤污染。 

化学方法：化学修复是通过向土壤中加入固化剂、有机质、化学试剂等，改变土壤的PH和Eh等理化性质，经还原、沉淀、吸附、螯合络合等作用来使污染物毒性去除或降低的修复技术。化学方法可以改变有毒物质在土壤中的迁移方向，，使其被淋洗或转化为难溶物质，减少被作物析出的机会。这种方法能在较短的时间内取得效果，但是因为加入一些化学物质，有可能造成二次污染，而且这种方法只能将有害物质钝化，很难将其去除，此外随着外界环境的变化，其稳定有待于进一步考证。 

生物方法：生物修复是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物质浓度或使其无害化，从而使污染了的土壤环境能够部分或完全的恢复到原始状态的过程。通常包括植物吸附、微生物降解、动物降解等。生物方法因为其取得效果好，且经济、绿色、清洁及不会造成二次污染，受到人们的青睐，但是生物修复所需要的周期较长。 

因此，需要一种新的污染土壤顶层修复材料。 

发明内容

本发明的目的提供一种污染土壤顶层修复材料及其制备方法，本发明将物理方法、化学方法、生物方法有效的结合起来，配制一种污染土壤的顶层修复材料，利用当地的粉煤灰和污泥等废弃物，进行不同比例的混合，之后保持一定的含水率和温度范围进行发酵，最终配制成与成熟土壤理化性质相似、适合植物生长、具有土壤修复功能的新型材料，综合修复污染土壤，以达到去除、钝化有害物质的目的，配制过程简便，修复成本低。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种污染土壤顶层修复材料，包括粉煤灰、活性污泥、缓冲剂、蛭石，其中粉煤灰、活性污泥、缓冲剂、蛭石占粉煤灰、活性污泥、缓冲剂、蛭石总重量的重量百分比分别为35-65%、30-60%、0.5-10%、4-5%。 

上述污染土壤顶层修复材料的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将不同粒径的粉煤灰进行混合，之后加入配方量的缓冲剂并充分混合，之后再添加配方量的蛭石并充分混合；

（2）将步骤（1）中得到的混合物与配方量的污泥混合，在混合过程中添加水，并在混合的过程中用力挤压使其充分混匀；

（3）将步骤（2）中得到的混合物中加入水，保持含水率在50-80%之间，保持温度在15-40℃之间，进行发酵处理，发酵时间为30-60天；

（4）将发酵后所得的混合物磨细过筛，形成与壤土组成粒径相似的材料，最终形成与成熟土壤理化性质相似的污染土壤顶层修复材料。

进一步地，步骤（1）所述粉煤灰的粒径为1-5mm。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：