[发明专利]一种土壤污染修复剂及其修复方法

说明书

本发明属于土壤修复领域，具体涉及一种土壤污染修复剂及其修复方法。该修复剂的制备方法包括将海泡石粉末、菱镁矿粉末和生物质原料混合均匀得到混合物A；配置高锰酸钾、硝酸镧和硝酸钐的混合溶液B，然后将混合物A添加到混合溶液B中，超声分散，恒温水浴蒸干，在含氧气氛下，在350～400℃保温2～4h，然后在于550～650℃下保温处理2‑4h，冷却至室温得到土壤污染修复剂。得到的修复剂能够快速固化土壤中的重金属、而且去除率高，而且成本低、使用量小、而且还环保。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域。更具体地，涉及一种土壤污染修复剂及其修复方法。

背景技术

随着工业化和城市化的加快，土壤环境也不断在恶化，尤其是土壤重金属的污染，已然成为了一个严重影响人体健康和环境安全的问题。我国受镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)等重金属污染的耕地约有1000万ha，每年因重金属污染的粮食(如“镉米”、“砷米”等)达1000多万t，造成的直接经济损失200余亿元。杨丽等调查和分析衡阳市珠晖区居民绿地土壤Cd、Pb、Zn和Cu总量及其形态，发现Cu、Cd、Pb的含量是国家土壤环境质量二级标准的1-5倍，可见，土壤受重金属Cd、Pb、Zn和Cu复合污染问题日益凸显，对全球土壤质量、土壤生态和人类健康产生重大影响。由于土壤固有基质的复杂性，多种重金属之间、重金属与土壤界面之间存在复杂的相互作用，为污染修复和固化剂选择带来了挑战。如何妥善修复土壤重金属污染，尤其是多种重金属复合污染土壤引起了社会的广泛关注。

生物炭是一种多孔、高比表面积、难降解、含碳丰富的材料，在土壤中具有高度的稳定性，可以存在上千百万年，研究表明生物炭对污染物具有高吸附性能，在土壤污染修复上具有很大的潜力，近十年，研究者高度关注生物炭对土壤中重金属的影响，且多集中于生物炭固定土壤重金属、影响重金属淋溶和吸附-解吸、改变重金属形态以及生物炭对重金属生物有效性影响的研究，很多研究结果表明，生物炭可以有效吸附和固定土壤重金属，使重金属从有效态向稳定态转化，降低重金属的生物有效性，其机制有两方面：一方面，生物炭具有高电负性，高阳离子交换量，表面有丰富的官能团(-OH,-COOH,-C＝O-和C＝N等)，并含有矿物质元素，因此，它可以与重金属发生直接的相互作用，比如静电吸引、离子交换、络合、沉淀，另一方面，生物炭通过影响土壤理化性质间接影响土壤中的重金属形态，进而影响其生物有效性。

CN110373199A公开了一种复合土壤修复剂及其制备方法和修复方法，修复剂由羟基磷灰石-硅酸钙复合材料和生物碳组成，二者质量比为4:6-9:1，生物碳为杨木基生物碳。制备方法：先分别配置得到氯化钙的分散液和硅酸钠的分散液，然后超声下将氯化钙溶液滴加到硅酸钠溶液中，进行反应，反应完毕后去离子水洗涤、过滤，得到硅酸钙水合物沉淀，再将其加入到磷酸盐溶液中，进行反应，过滤后得到羟基磷灰石-硅酸钙复合材料，将生物碳按质量比与该复合材料混合得到所述土壤修复剂。该复合修复剂在二者比例为4:6时，材料之间相互促进，产生协同作用，对重度、复合金属污染土壤可达到长久性、高效率的修复效果，且成本低，使用量小，环保。

CN111234827A公开了一种重金属污染土壤修复剂包括：具有MgO-H基团和-Si-O-基团的镁改性蒙脱石。所述重金属污染土壤修复剂的制备方法包括：将葡萄糖、碱式碳酸镁、蒙脱石在60～70℃下充分反应得到的沉淀物进行煅烧。所述重金属污染土壤修复剂在修复重金属污染土壤方面的应用。本发明的重金属污染土壤修复剂可高效修复铜、镉、铅、锌污染土壤，成本低、操作简单、高效、环境友好。

经管上述已经对污染土壤修复进行了大量的研究，但是上述修复剂仍存在固化周期长，去除率低问题，如何开发一种新的土壤修复剂来解决固化周期长以及去除率，仍是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有固化周期长、去除率低的缺陷和不足，提供一种土壤污染修复剂及其修复方法。