[发明专利]一种土壤重金属钝化剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域：

本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种土壤重金属钝化剂及其制 备方法与应用。

技术背景：

土壤重金属污染已逐渐成大众关注的焦点问题。

据环境保护部和国土资源部2014年公布《全国土壤污染状况调查公报》显 示：全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质 量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环 境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。全国土壤总的超标率为16.1％， 其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。 污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点 位数占全部超标点位的82.8％。

从污染分布情况看，南方土壤污染重于北方；长江三角洲、珠江三角洲、东 北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超 标范围较大；镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东 北到西南方向逐渐升高的态势。

主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。若以第二次全 国土地调查结果为准，我国耕地最新数据为203077万亩来计算，中重度污染的 耕地面积占2.9％，已经达到5889万亩。

目前针对土壤重金属污染的治理方法主要有固定化/稳定化、淋洗法、洗土 法、电动力学修复法、化学还原法、植物修复、微生物修复，总体存在修复效率 低、处理成本高等问题。传统的修复方法如填埋、淋洗、电化学等工程量大，成 本高、而且常常导致土壤结构破坏和某些营养元素丢失。因此，开发一种低成本、 简单、高效、环境友好的土壤钝化药剂具有重要意义。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤重金属钝化剂及其制备方法与 应用，本发明采用生物质炭、α-环糊精、沸石、聚丙烯酰胺、葡萄糖、硫化钠按 比例混合，制成土壤重金属钝化剂，根据污染程度按一定比例添加到重金属污染 土壤中，通过吸附、沉淀、螯合等协同作用与土壤中的重金属发生反应，使重金 属形成稳定的化学形态，阻止其环境迁移和扩散，降低重金属在环境中的毒害程 度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种土壤重金属钝化剂，其原料由生 物质炭、α-环糊精、沸石、聚丙烯酰胺、葡萄糖、硫化钠组成，所述的土壤修复 剂各原料的重量百分比为：

生物质炭30-50％；

α-环糊精10-30％；

沸石10-20％；

聚丙烯酰胺5-10％

葡萄糖5-10％；

硫化钠5-10％；

各原料的质量百分比之和为100％；

所述的生物质炭是以秸秆和氧化钙的混合物为原料，所述秸秆和氧化钙的质 量比为20:1，在体系压力为20kPa、热解温度为500℃的条件下真空热解30min， 通过研磨处理得到的粒径为3mm以下的固体粉末；

进一步地，所述修复剂中各原料的质量百分比为：

生物质炭40％；

α-环糊精20％；

沸石10％；

聚丙烯酰胺10％

葡萄糖10％；

硫化钠10％；

所述的α-环糊精、沸石、聚丙烯酰胺、葡萄糖、硫化钠分别为2mm以下的 固体粉末；

本发明一种土壤重金属钝化剂，通过将生物质炭、α-环糊精、沸石、聚丙烯 酰胺、葡萄糖、硫化钠按上述比例混合，搅拌均匀，即得到修复药剂。

本发明一种重金属污染土壤修复剂，按上述过程获得混合物后，添加到重金 属污染土壤中，所添加的修复药剂量为污染土壤重量的1-10％，再喷洒少量的水 使得土壤保持湿润。

该药剂可以用于单一重金属污染土壤的治理，也适用于复合重金属污染的治 理，适用于大面积重金属污染土壤修复，包括重金属污染的矿山修复以及重金属 使用生产企业污染场地的修复。与现有技术相比，本发明的修复药剂具有制备方 法简单、可行、治理效果好的优点。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：