[发明专利]一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法

说明书

本发明公开了一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法，属于土壤修复技术领域。该方法首先将蒙脱土、乙醇、水和尿素反应得到改性蒙脱土，随后以以低阶煤为原料，并采用氢氧化钾以碱法提取制备得到腐植酸钾；然后分别称取配方量的腐植酸钾、改性蒙脱土与海泡石混合均匀并粉碎即得重金属污染土壤修复剂。将修复剂分散于土壤中吸附重金属粒子，然后激光辐照焊接团聚为大颗粒，再经磁选筛分机除去修复剂，即可实现土壤中重金属的永久性除去。与传统方法相比，本发明的使用方法可有效防止二次污染，且吸附能力强，效率高，适用范围广，可使土壤中的重金属粒子永久性除去，同时整个过程成本低，操作简单，易控制，无污染，具有良好的综合效益。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法。

背景技术

随着经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入大气、土壤和水环境，已严重影响到人类生存环境的质量。重金属中尤以汞、镉、铅、砷、铬对人类健康危害最大，常被称为“五毒元素”。相比大气污染和水污染，重金属土壤污染是最难解决的。这是因为，土壤污染不像大气污染或者水污染一样比较容易扩散或稀释，重金属一旦进入土壤，降解起来就很困难，而遭到重金属污染的土壤几乎没有使用价值，长出的作物对人体健康也会有很大的危害，因此对重金属污染土壤的治理已经刻不容缓。

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、简单高效及环境友好的土壤修复剂具有重大意义。

Zhong等人发明了一种土壤重金属修复剂及其制备方法，此土壤重金属修复剂包括高分子聚合物和填料，高分子聚合物能与重金属离子形成稳定的螯合物，有效地将土壤中的游离重金属离子吸附固定，降低重金属活性，阻止作物吸收，并通过填料的吸附作用控制其迁移。然而，上述技术难以将重金属永久进行固定，存在再次因环境变化重新流失进入土壤的风险，并且制备过程复杂而成本高，阻碍了土壤重金属污染修复的发展。

因此，开发一种有效的降低重金属离子活性、避免二次污染、提升土壤质量的重金属污染土壤修复剂成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种重金属污染土壤修复剂及其制备与使用方法，通过利用钝化技术修复重金属污染土壤，并通过吸附和激光焊接得到重金属富集的大颗粒，以从土壤中筛分出，能够从根本上解决重金属重新流失在土壤中的问题，避免二次污染，同时提升土壤质量，有助于作物生长。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种重金属污染土壤修复剂，所述土壤修复剂适宜修复土壤偏酸性的重金属污染土壤，且所述土壤修复剂是由腐植酸钾、改性蒙脱土和海泡石按照质量比为(15～20)∶(8～15)∶(4～6)组成。

需要说明的是，本发明申请公开的土壤修复剂通过浇施的方式施加到受污染的土壤中，大部分腐植酸钾受到土壤酸性的中和作用，以絮凝的形式在土壤中沉淀形成腐植酸团粒，而该腐植酸团粒具有更加丰富的网状结构，比表面积比其他酸性不溶腐植酸施加在土壤中后表现出的比表面积高出约10-15％。同时，较大的比表面积会使更多的活性中心暴露在团粒表面和网孔中，这些活性中心的存在，使得对重金属离子络合作用以强度更高的螯合形式为主。