[发明专利]一种有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法

权利要求书

1.一种有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、去除杂质：将重金属土壤去除石块、石砾和根系后，自然风干，粉碎筛分，得到粒径≤2mm的污染土粒；

S2、土壤浸提：将污染土粒置于土壤多元异位修复设备中，加入浓度为0.2-0.3g/L，pH为3.7-7.1的浸提液，使用超声高温方式进行污染土粒浸提，污染土粒与浸提洗脱液的质量比为1-2:3-5；

所述浸提液由以下重量份的原料组成：3.2-6.1份壳聚糖、1.5-2.8份柠檬酸三钠、2.3-4.2份乙二胺二琥珀酸三钠、1.2-2.1份DTPA、1.3-1.7份酒石酸、10-16份水；

S3、钝化处理：将经浸提处理的污染土粒与土壤修复剂混合，加水搅拌均匀后养护7-20d，污染土粒、土壤修复剂和水的质量比为0.3-0.5:1.3-1.5:2；

所述土壤修复剂包括以下重量份的组分：20-32份改性岩棉、12.5-16份纳米铁粉、5-14份无机磷酸盐、3.5-12.5份骨粉、6-16份腐植酸、18-26份生物炭/粘土矿物复合材料、11.4-18份改性膨润土；

S4、改良处理：向经过钝化的污染土粒中加入土壤改良剂，混匀，污染土粒与土壤改良剂的质量比为1:0.4-0.6，完成重金属土壤的修复；

所述土壤改性剂包括以下重量份的组分：2.3-3.7份发酵蚯蚓粪、1.1-2份造纸干粉、1.4-2.2份中药渣、1.5-2.5份改性纳米炭黑、0.8-1.3份生物菌剂；

所述土壤修复剂中改性岩棉采用以下方法制成：以重量份计，将0.4-0.8份十二烷基三甲基氯化铵配制成4-5%的溶液，加入4-5份岩棉纤维和1.2-1.5份浓度为7-8%的聚合硫酸铁溶液，超声波振荡20-30min，抽滤，置于60-80℃下干燥6-8h，制得改性岩棉纤维。

2.根据权利要求1所述的有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述土壤修复剂由以下方法制成：将骨粉、改性膨润土、改性岩棉和纳米铁粉混合，进行研磨，过40-60目筛，加入腐植酸、生物炭/粘土矿物复合材料和无机磷酸盐，混合均匀后，进行造粒、干燥，制得土壤修复剂。

3.根据权利要求1所述的有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述土壤修复剂中改性膨润土的制备方法如下：将膨润土粉碎后过100目筛，加入螯合纤维素、羧甲基淀粉和氨基甲酸酯，充分搅拌均匀后加水，混合均匀后，调节pH值为7，放在50-60℃的恒温水浴中，不断搅拌1.5-2h，过滤、洗涤、干燥，粉碎，过100目筛，置于120℃下恒温干燥2h，制得改性膨润土，其中以重量份计，原料使用如下：膨润土10-15份、螯合纤维素5.8-10份、羧甲基淀粉3.6-5.2份、氨基甲酸酯4.2-6.4份、水20-25份。

4.根据权利要求3所述的有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述螯合纤维素按照以下方法制成：（1）将棉花和巯基乙酸按照1:0.6-0.8的质量比混合制成巯基纤维；（2）用浓度为20-30%的二甲基二氯硅烷浸泡棉纤维，然后将棉纤维置于浓度为10-20%的磷酸三丁酯乙醚中浸泡至含水量为50-60%，制得改性棉纤维，将改性棉纤维和巯基纤维混合，粉碎，制成纤维长度为10-15mm的混合粉末，改性棉纤维与巯基纤维的质量比为1:0.7-1。

5.根据权利要求1所述的有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述土壤改良剂中改性纳米炭黑的制备方法如下：将纳米炭黑用去离子水清洗，在105-110℃下干燥至恒重，加入浓硝酸，混合后加热至140-150℃，反应1-2h，离心，去除上清液，蒸馏水反复清洗至上清液pH值稳定，置于105-110℃下干燥至恒重，纳米炭黑与浓硝酸的质量比为1:15-20。

6.根据权利要求1所述的有机磷和无机磷材料修复重金属污染土壤的方法，其特征在于，所述生物炭/粘土矿物复合材料由生物炭和凹凸棒石脱色废土按照1:2-3的质量比混合、煅烧制得，煅烧温度为400-700℃，煅烧时间为5-8h。