[发明专利]一种改性凹土的制备方法及其在土壤修复中的应用

说明书

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种改性凹土的制备方法及其在土壤修复中的应用，本发明通过复合磁性纳米粒子以及纳米氧化钙制备改性凹土，可用于氯苯和金属镉离子双重污染的土壤修复，对土壤pH条件没有严格要求，适用范围广；本发明制备的改性凹土修复氯苯和金属镉离子双重污染的土壤的方法，氯苯和金属镉离子的去除效率高，具有良好的修复效果；本发明改性凹土的制备方法，磁性纳米粒子负载率高，不易脱落，改性凹土用于土壤修复后，可通过磁场分离回收，节约成本。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种改性凹土的制备方法及其在土壤修复中的应用。

背景技术

土壤本来是各类废弃物的天然收容所和净化处理场所，土壤接纳污染物，并不表示土壤即受到污染，只有当土壤中收容的各类污染物过多，影响和超过了土壤的自净能力，从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响，才表明土壤受到了污染。造成土壤污染的原因很多，如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等。

土壤的修复往往借助土壤修复剂，现有的土壤修复剂往往功能单一，导致土壤修复方法复杂，成本较高；中国专利CN201510170522公开了一种利用改性凹土处置危险污染场地浸出液中有机氯农药POPs的方法，该方法仅可用于去除危险污染场地浸出液中有机氯农药；中国专利CN2015104209684公开了一种土壤修复药剂，由粉剂和液体剂组成；所述粉剂由重量百分比为20％～63％的硅酸盐水泥，20％～63％的生石灰，10％～18％粘土矿物质，2％～5％的铁基化合物和5％～10％的硫基化合物组成；而所述液体剂则由重量百分比为5％～20％的缓释硫酸盐，3％～10％的磷基化合物和70％～92％的水组成；该土壤修复药剂具有土壤pH值适用范围宽的优点，但仅可以修复土壤中的重金属污染。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种改性凹土的制备方法及其在土壤修复中的应用。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种改性凹土的制备方法，包括以下步骤，

S1、取凹土原料，进行磨碎，磨碎后的凹土颗粒在400-600目之间；

S2、在步骤1所得凹土颗粒中加入双氧水溶液，超声分散均匀，加入浓氨水，调节pH为10-11，升温至60-70℃，反应2-4小时；

S3、保持温度为60-70℃，高速搅拌下，在步骤2所得体系中加入SG-Si602(N-(β-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷)，加入磁性纳米粒子，并醋酸调节pH为4-5，继续搅拌2-4小时后，高温煅烧，得到块状固体；

S4、将所述块状固体浸泡入溶液中，所述溶液为质量分数为0.5-1.5％氯化钙与质量分数为4-8％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，升温至80-90℃，超声条件下，加入稀氨水，继续超声，除去溶剂，取固体，烘干，粉碎，制得改性凹土。

优选地，所述步骤2中，凹土颗粒与双氧水的质量比为1:2-3。

优选地，所述步骤2中，所述双氧水溶液的质量分数为28-32％。

优选地，所述步骤3中加入的SG-Si602与步骤2中加入的凹土颗粒的质量比为1:45-63。

优选地，所述步骤3中加入的磁性纳米粒子与步骤2中加入的凹土颗粒的质量比为1:12-16。

优选地，所述磁性纳米粒子为磁性四氧化三铁纳米粒子或磁性镍纳米颗粒。

优选地，步骤4中，粉碎后的改性凹土颗粒为40-60目。

优选地，步骤4中，所述稀氨水的质量分数为1-2％。

优选地，步骤4中，超声反应的条件为：功率400-600W，频率为30-42KHz，时间为30-60分钟。