[发明专利]一种重金属污染土壤的修复方法

说明书

本发明提供了一种重金属污染土壤的修复方法，采用丙烯酰胺、丙烯酸、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和SiO₂胶体晶模板制备聚丙烯酰胺介孔材料，采用玉米秸秆纤维粉末制备季胺化多孔纤维吸附剂，然后将上述材料与尿素和过磷酸钙混合均匀得到复合修复剂，在待修复土壤表层400‑600mm处，均匀铺上复合修复剂层，然后对复合修复剂上层土壤进行灌溉，30天后将复合修复剂层取出即完成重金属污染土壤修复。本发明的重金属污染土壤的修复方法，操作简单，能够显著降低土壤中有效态重金属含量以及能小麦体内重金属含量，应用前景十分广阔。

技术领域

本发明属于污染土壤治理技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤的修复方法。

背景技术

近年来，随着工业生产、城市生活污染和化学污染的加剧，土壤重金属污染问题越来越严重。土壤中的重金属在土壤中移动性差、滞留时间较长，治理和恢复的难度大，并且不能被不能被化学或生物降解，易通过食物链途径如通过水源、植物等介质进入人体，最终影响人类健康。土壤重金属污染不仅对作物产量与品质、动物和人体健康造成严重危害,而且影响到整个环境质量。土壤污染来源和修复技术也一直是国内外研究的热点和难点。土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分，无论是已经污染的还是正在污染的土壤，都急需治理。因此，有必要研究出效率高、治理效果好，操作简单的重金属土壤修复方法。

目前，对重金属污染土壤的修复主要包括采用撂荒、客土、种植苗木、化学调控、微生物修复等技术方法，但这些方法周期较长，且投入成本较高，可操作性较差。中国专利201810463664.X公开了一种中轻度镉污染土壤的生物与灌溉施肥联合修复方法，选取青储玉米品种，播种收获后，再播种冬小麦品种，收获后休耕，休耕期间进行旋耕。该方法投入成本少，但周期过长。中国专利201710717542.4公开了一种镉污染土壤修复剂，将柠檬酸、腐殖酸和粉煤灰将混合均匀后即得土壤修复剂，该方案虽然制备方法简单，但处理效果不佳，难以满足对重金属土壤的修复需求。

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种重金属污染土壤的修复方法。

本发明所采用的重金属污染土壤的修复方法，包括以下步骤：

步骤一、将丙烯酰胺、丙烯酸、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合均匀得到溶液A，将SiO₂胶体晶模板加入到玻璃反应瓶中，抽真空1-2h，然后加入溶液A，使溶液A没过SiO₂胶体晶模板，静置2-4h，当模板呈透明状，除去反应器中的溶液，通入氮气 20-40min，然后转入保温箱进行保温反应，反应结束后，取出复合物置于32-38wt%氢氟酸溶液中超声振荡30-50h，再置于清水中洗涤至中性，真空干燥得到聚丙烯酰胺介孔材料；

步骤二、将玉米秸秆纤维粉末加入到氯仿溶液中超声振荡清洗1-2h，再用清水清洗3次，70-90℃烘20-24h，将烘干的玉米秸秆纤维粉末泡在氢氧化钠溶液室温超声1-3h，料液比为1:10（g/mL），然后紫外照射，过滤去除多余溶液，65-85℃烘干，再与环氧氯丙烷和乙二胺混合，在98℃的恒温水浴中高速搅拌1h，再加入二乙烯三胺反应1h，最后加入三乙胺再搅拌反应3h，得到的产物用蒸馏水浸泡洗涤5次，烘干后得到季胺化多孔纤维吸附剂；

步骤三、将聚丙烯酰胺介孔材料、季胺化多孔纤维吸附剂、尿素和过磷酸钙混合均匀得到复合修复剂，在待修复土壤表层400-600mm处，均匀铺上复合修复剂层，然后对复合修复剂上层土壤进行灌溉，每隔10天灌溉一次，30天后将复合修复剂层取出。

优选地，步骤一中所述丙烯酰胺、丙烯酸、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵的摩尔比为1:（4-8）:（0.1-0.2）:（0.011-0.017）。

优选地，步骤一中所述保温反应步骤为40-60℃反应3-6h，再升温至70-90℃反应18-22h。