[发明专利]一种六价铬污染土壤修复剂

说明书

本申请涉及六价铬污染土壤治理领域，具体公开了一种六价铬污染土壤修复剂，以100㎏六价铬污染土壤为例，其包括如下用量的原料：糖蜜：10～50㎏；醋糟废水：10～50㎏；改性纳米铁：5～15㎏；所述醋糟废水的pH值为2～3。本申请的修复剂能够更为快速且彻底的还原土壤中的六价铬，提升修复效果。

技术领域

本申请涉及六价铬污染土壤治理领域，尤其是涉及一种六价铬污染土壤修复剂。

背景技术

在铬矿开采冶炼、电镀、金属加工、制革、颜料、印染等工业生产过程中，废水、废渣和废弃的排放对周围土壤和地下水造成了严重的铬污染。极大的危害了居民生活与生态环境。

铬污染土壤及地下水中的铬主要以六价铬和三价铬两种价态形式存在，其中三价铬毒性低、稳定性较高；而六价铬毒性强，稳定剂差，迁移能力强。铬污染的治理的重点在于将六价铬还原为三价铬，降低其毒性和迁移能力。

糖蜜是常用的土壤铬污染修复剂，其含有丰富的糖类(主要为蔗糖)、胶体等还原性物质，能够作为六价铬的电子供体，使其还原为三价铬。同时能够显著促进土壤中微生物的生长，降低土壤中氧气含量，从而使土壤中氧化还原电位逐渐下降，保持还原环境，进一步促进六价铬还原转化为三价铬，并与有机质作用生成稳定螯合物，从而达到更高效的六价铬还原效果。然而糖蜜的还原能力有限，对中高铬污染土壤(＞1000mg/㎏)的修复效果差且效率低，花费时间较长。

发明内容

本申请提供一种六价铬污染土壤修复剂，其能够显著改善对中高浓度六价铬污染土壤的修复效果和修复效率。

本申请提供的一种六价铬污染土壤修复剂，以100㎏六价铬污染土壤为例，其包括如下用量的原料：

糖蜜：10～50㎏；

醋糟废水：10～50㎏；

改性纳米铁：5～15㎏；

所述醋糟废水的pH值为2～3。

优选的，所述纳米铁的粒径为10～100nm，更优选为20～60nm。

通过糖蜜、醋糟废水与改性纳米铁的复配所得修复剂，其对中高浓度铬污染土壤的修复效果和速率显著提升。首先，醋糟废水中含有较多的芽孢杆菌、埃希氏菌、异常球菌、小单胞菌、甲基杆菌、马赛菌、酸杆菌、丛毛单胞菌、慢生根瘤菌和节杆菌等真菌微生物，其以醋糟废水和糖蜜为碳源和营养物质，能够快速繁殖生长，并将六价铬还原为三价铬，提高还原效率和效果。纳米铁具有高还原活性与高迁移能力，在醋糟废水提供的酸性环境下，其活性进一步提高，能够在土壤中快速与六价铬接触反应，从而提升修复效果和速率。

其次，糖蜜较为粘稠，迁移能力较差，醋糟废水能够起到稀释糖蜜，促进其迁移和反应的作用，有效节省水资源；同时减少了醋糟废水治理的能耗。另外，醋糟废水能够为糖蜜提供酸性环境，进一步提升其还原活性，提高修复效率。

最后，经过修复后的土壤不仅污染物浓度大幅下降，且土壤肥力显著提升，不会造成土壤板结和盐碱化，有利于农业生产。

本申请的醋糟为制醋过程中的副产物，生产中，以麦麸、高粱及、碎米等为原料，经发酵酿造，提取醋后所余残渣即为醋糟；醋糟废水即醋糟与水的共混物。

优选的，所述改性纳米铁由质量比为10:(0.2～0.5)的纳米铁和改性剂经表面改性制得；所述改性剂包括质量比为(1～2):1的阴离子表面活性剂和六甲基硅氮烷；所述阴离子表面活性剂分子链中含有长链烷基。

采用阴离子表面活性剂和六甲基硅氮烷作为纳米铁的表面改性剂，能够在保障其迁移、还原能力的前提下，抑制其团聚沉降趋势，使其充分分散，发挥还原修复效果。具体的，该阴离子表面活性剂附着于纳米铁表面后，可通过长链烷基形成空间位阻作用，对具有氧化性的大分子有机质起到拒止作用，减少纳米铁的损耗。同时阴离子表面活性剂通过静电作用吸附六价铬，促进其还原转化。