[发明专利]一种基于氧化镁-蒙脱石复合材料协同堆肥的重金属土壤修复剂及方法

说明书

本发明“一种基于氧化镁‑蒙脱石复合材料协同堆肥的重金属土壤修复剂及方法”属于重金属土壤修复技术领域。所述重金属土壤修复剂包括：氧化镁‑蒙脱石复合材料和堆肥；所述蒙脱石为层状结构；所述氧化镁‑蒙脱石复合材料为氧化镁负载在蒙脱石的表面和层间的材料。本发明的修复剂及修复方法可使重金属形成稳定的化学形态，完成对重金属土壤的修复。该方法具有低成本、简单、高效、环境友好等优点，对单一镉污染以及复合重金属污染土壤均具有良好的修复效果。

技术领域

本发明属于重金属土壤修复技术领域，尤其涉及一种基于氧化镁-蒙脱石复合材料协同堆肥的重金属土壤修复剂及方法。

背景技术

根据我国环保部和国土资源部2014年联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》表明，全国土壤环境状况总体不容乐观，污染土壤以重金属为主，主要为镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属。重金属污染土壤修复治理已成为当前我国环保领域急需解决的重大问题之一。近年来随着研究的深入，科学界意识到真正影响土壤风险性的是污染物的有效态含量，所以目前针对土壤重金属污染治理思路已由将重金属完全去除转变为降低有效态重金属的含量。因此，通过钝化剂原位修复技术来降低土壤中有效态重金属含量具有重要意义，且我国农用土壤重金属污染具有较大面积、以中轻度污染为主的特点，原位钝化修复技术因操作简单、见效快且适合大面积污染治理而被广泛关注。

原位钝化技术因具有操作简单、投资少、等特点而受到重视，常用的土壤钝化修复剂有石灰、金属氧化物、生物碳、堆肥等。但这些钝化剂也存在不足之处，如长期使用石灰会对土壤的物理性质产生一定的影响如结块等，整体肥力水平会下降，而堆肥对重金属的吸附、络合作用随着时间推移堆肥不断分解而降低，可能导致土壤pH的变化，使得重金属重新活化和释放，造成二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能在土壤中长期稳定地发挥修复作用且不会因成分不稳定造成重金属的重新释放带来的二次污染，同时兼顾低成本、简单、高效、环境友好的新型重金属土壤修复剂及其修复方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于氧化镁-蒙脱石复合材料协同堆肥的重金属土壤修复剂，包括：氧化镁-蒙脱石复合材料和堆肥；所述蒙脱石为层状结构；所述氧化镁-蒙脱石复合材料为氧化镁负载在蒙脱石的表面和层间的材料。

所述堆肥选自城市污泥堆肥，生物质堆肥，或，畜禽粪便堆肥；所述氧化镁-蒙脱石复合材料和堆肥的重量比例为10％～40％∶90％-60％。

所述氧化镁-蒙脱石复合材料中的氧化镁负载量为氧化镁-蒙脱石的10～30％。

一种重金属土壤修复方法，包括：采用所述的重金属土壤修复剂与重金属土壤混合。

使氧化镁-蒙脱石复合材料协同堆肥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，完成对重金属土壤的修复；所述氧化镁-蒙脱石复合材料是层状结构，所述氧化镁负载在蒙脱石的表面和层间。

所述重金属土壤修复剂相对于重金属污染土壤的添加量为1wt～10wt％。添加量根据土壤中的重金属含量高低来调整。

修复时间为60天，修复期间土壤含水率维持在最大持水量的50％～80％。

所述重金属选自镉、锌、铜、或铅。

所述的重金属土壤修复剂的制备方法，其特征在于，将所述氧化镁-蒙脱石复合材料与堆肥混合。

所述氧化镁-蒙脱石复合材料由以下方法制得：

(1)将蒙脱石超声分散到水中，得到蒙脱石分散液；

(2)将氯化镁加入到步骤(1)所得的蒙脱石分散液中，用氢氧化钠溶液调节混合溶液pH到10，老化12小时，清洗、过滤得到沉淀产物；