[发明专利]一种土壤重金属稳定剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种土壤重金属稳定剂，包括活化凹凸棒土以及重金属配合剂，所述重金属配合剂通过氢键或共价键与活化凹凸棒土结合，使得活化凹凸棒土和重金属配合剂协同吸附土壤重金属，所述重金属配合剂为3‑巯基‑2‑丁醇、2‑巯基‑3‑丁酮或者8‑巯基薄荷酮中的一种或多种，且所述土壤重金属稳定剂中，巯基的质量分数为0.5％～10％，粒径小于150μm。本发明还公开了该土壤重金属稳定剂的制备方法以及在土壤修复中的应用，通过本发明，制备了一种pH值中性、无毒、环境友好的土壤重金属稳定剂，在土壤中把重金属稳定化，降低其迁移性和生物活性，在土壤修复的过程中不造成二次污染，在土壤修复工程中具有更广泛的应用性。

技术领域

本发明属于土壤重金属污染治理技术领域，更具体地，涉及一种土壤重金属稳定剂及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的快速发展以及产业布局的调整，工农业的大力发展以及矿山的开采，土壤重金属污染越来越严重。重金属作为持久性的有毒污染物，可以通过不同途径进入土壤，因不能被生物降解而长期存于土壤中，造成土壤污染，对公众健康及周边环境产生危害。

化学修复法由于具有治理效果稳定、彻底、适用于重度污染土壤的治理等优点而获得了广泛的关注。现有的土壤重金属稳定剂常采用表面吸附材料与重金属络合剂的组分配方(如专利文献CN 103773379 A)，以及表面吸附材料与重金属配合剂的组分配方(如专利文献CN102660293A)，然而所用的重金属络合剂或配合剂为EDTA和硅烷偶联剂，具有一定的毒性，容易在使用中造成二次污染，具有潜在危害性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种土壤重金属稳定剂，其目的在于使用食品添加剂中的含巯基化合物作为重金属吸附剂，由此解决土壤重金属稳定剂吸附量少、稳定化能力弱以及在使用中造成二次污染的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种土壤重金属稳定剂，所述土壤重金属稳定剂的颗粒粒径小于150μm，包括活化凹凸棒土以及重金属配合剂，所述重金属配合剂通过氢键或共价键与活化凹凸棒土结合。所述重金属配合剂为3-巯基-2-丁醇、2-巯基-3-丁酮或者8-巯基薄荷酮中的一种或多种，且所述土壤重金属稳定剂中，巯基的质量分数为0.5％～10％。

凹凸棒土表面固有的羟基可络合重金属，同时，凹凸棒土具有更大的内表面结构，可使重金属配合剂中的巯基更多地吸附到凹凸棒土表面。凹凸棒土和重金属配合剂协同吸附土壤重金属，增强了稳定化重金属的能力。

优选地，巯基的质量分数为1％～5％。

优选地，所述土壤重金属稳定剂的粒径小于50μm。

按照本发明的另一方面，提供了一种该土壤重金属稳定剂的制备方法，将活化凹凸棒土浸泡于重金属配合剂溶液中1h～24h，干燥后过筛去除粒径大于50μm～150μm的固体，即得到所述土壤重金属稳定剂；所述重金属配合剂溶液的溶剂为水或者乙醇，其中，重金属配合剂的质量分数为4％～50％，所述重金属配合剂为3-巯基-2-丁醇、2-巯基-3-丁酮或者8-巯基薄荷酮中的一种或多种。

优选地，所述浸泡的同时，在25℃～50℃的温度下加热。

优选地，所述浸泡的时间为6h～18h。

优选地，所述重金属配合剂溶液中，重金属配合剂的质量分数为20％～40％。

优选地，所述干燥的具体方法为，在30℃～105℃的温度下加热干燥。

按照本发明的另一方面，还提供了一种上述土壤重金属稳定剂在土壤修复中的应用。

优选地，该应用的具体方法为，将污染土壤、水以及土壤重金属稳定剂均匀混合得到混合物，使得所述混合物中的固体含量为5％～65％，所述固体中土壤重金属稳定剂的质量分数为2％～10％，然后养护5min以上，以去除污染土壤中的重金属。