[发明专利]一种载铁高分子材料修复砷污染土壤工艺

说明书

本发明公开了一种载铁高分子材料修复砷污染土壤工艺，涉及土壤有毒有害金属污染修复领域。其包括如下步骤：1.将布满圆形孔的塑料布（置上层）、载木质素铁PE薄膜（置中层）、塑料布（置下层）通过静电或者热塑成不易分开的一体，制成除砷薄膜；用细铁丝做成外壳布满圆形孔的空心球，空心球内部装填载铁棉纤维做成载铁棉纤维‑铁丝球。2.将制成的除砷薄膜放置于容器底部或者砷污染田地土层中，上面再放置塑料网格板。3.将砷污染土壤深松、晾晒、耙平，喷洒水保持土壤含水量在60wt%左右，然后铺于网格板上面。4.将载铁棉纤维‑铁丝球播撒到土壤中，自然通风、光照、雨水、灌溉条件下，保持土壤含水量在60wt%左右，经过10‑20天，回收除砷薄膜和载铁棉纤维‑铁丝球。载铁棉纤维‑铁丝球回收率为96‑100%，除砷薄膜保持完好，实现了材料的方便回收。该工艺能够将砷从土壤中分离，有效降低污染土壤中砷的含量，且能够有效阻隔未修复土层中砷的迁移。

技术领域

本发明属于有毒有害金属污染土壤修复领域，涉及使用载铁高分子材料修复砷污染土壤的工艺。

背景技术

砷是一种具有致癌作用的元素，通过地下水迁移至土壤中，严重影响农产品安全和人体健康。关于土壤砷污染修复的研究主要集中于两个方面：一方面研究砷去除材料，一方面研究修复工艺。在砷去除材料领域，使用较多且效果显著的属铁系材料，包括铁（氢）氧化物、铁盐、零价铁（铁粉）、铁纳米材料、含铁的天然矿物或工业冶炼副产品、含铁复合材料。传统铁系材料一般是颗粒或粉末状，直接应用于土壤环境中，分离难度很大，普遍涉及到材料难以回收、易造成新的二次污染问题，特别是，修复后原始污染物仍旧存在于土壤中。实际应用中，材料在土壤环境中的使用方式直接影响着处理效果，材料能否回收直接决定着污染物能否从土壤中分离及回收，因此如何把材料从土壤中“拿”出来也是研究砷污染土壤修复工艺的关键问题，譬如专利CN106825028B公开了一种可移除农田土壤砷的原位修复方法，将磁铁矿粉、铁粉、负载型磁铁矿粉、负载型铁粉等铁系钝化剂施入土壤，将磁性吸附板装载于旋耕机上，随着旋耕机在田间的行进和移动实现对砷铁复合物的原位吸附，从而实现对铁系钝化剂的回收。

本专利通过使用对砷具有良好去除能力的载铁高分子材料，研究适合材料应用于土壤环境并实现材料回收的工艺，目前还未见有文献报道。

发明内容

为了更好地实现土壤中砷污染修复，且把土壤中修复剂“拿”出来，本发明对载铁高分子材料进行了选择，并对其工艺进行了研究。

为实现本发明目的，本发明选择本发明人前期专利CN111944189A和CN102125819A公开的载铁高分子材料，分别为载木质素铁PE薄膜和载铁棉纤维，两种材料在不同的环境介质下，对砷都具有良好的去除能力。本专利根据两种材料的形态特点，依材料性能选择不同的使用方式，使其更易适应于修复土壤中的砷污染，充分发挥材料对砷的去除能力，实现材料回收，达到将砷从土壤中分离的目的，克服大部分修复手段只是把砷固化在土壤中的缺点，且有效阻断未修复土层中砷的迁移，从而提高土壤砷污染修复效率。

本发明所述砷污染修复工艺具体通过如下技术方案实现：

（1）将布满圆形孔的塑料布置上层、载木质素铁PE薄膜置中层、塑料布置下层，通过静电或热塑合成一体，制成除砷薄膜。

（2） 用细铁丝做成外壳布满圆形孔的空心球，将载铁棉纤维填充到空心球中。

（3）将步骤（1）所述的除砷薄膜置于容器底部，上面再放置塑料网格板，将砷污染土壤深松、晾晒、耙平，喷洒水保持土壤含水量在55-65wt%左右，然后铺于网格板上（铺约10-30cm厚）。或者将步骤（1）所述的除砷薄膜埋于被砷污染的田地土层中（15-30cm深）。人工或用播种机将载铁棉纤维-铁丝球播撒到土壤中（球与球之间间隔3-5cm）。自然通风、光照、雨水、灌溉条件下，保持土壤含水量在55-65wt%，试验期间用铁耙或翻耕机翻土，试验结束后人工或者用磁铁板将载铁棉纤维-铁丝球从土壤中分离出，人工回收除砷薄膜。