一种铅污染土壤原位长效修复材料制造技术

本申请提供一种铅污染土壤原位长效修复材料，包括三种修复铅污染的材料；一种由吸附铅的基质构成；一种为将能够吸附铅的基质用短期降解薄膜包覆起来的颗粒物；一种为将能够吸附铅的基质用长期降解薄膜包覆起来的颗粒物。本申请提供的铅污染土壤原位长效修复材料，经应用后未经薄膜包裹的材料立即起效，有效期在3‑6个月；经聚酯薄膜包裹的材料，在土壤中3‑6个月时间开始降解，材料开始起效；经涂层后聚酯薄膜包裹的材料，在土壤中12‑18个月时间开始降解，材料开始起效，总体上实现了污染治理材料的长效。

A Long-term Remediation Material for Lead Contaminated Soil in Situ

This application provides an in-situ long-term remediation material for lead-contaminated soil, including three kinds of remediation materials; one is composed of a matrix for adsorbing lead; one is a particulate matter coated with a short-term degradable film for adsorbing lead; and the other is a particulate matter coated with a long-term degradable film for adsorbing lead. The long-term in-situ remediation materials for lead-contaminated soils provided in this application are effective for 3 to 6 months without film wrapping after application; the materials wrapped by polyester film begin to degrade in soil for 3 to 6 months, and the materials begin to work; the materials wrapped by polyester film begin to degrade in soil for 12 to 18 months after application, and the materials begin to work. Overall, the long-term effect of pollution control materials has been achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种铅污染土壤原位长效修复材料
本专利技术涉及环境治理
，尤其涉及一种铅污染土壤原位长效修复材料。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源。世界面临的粮食、资源和环境土壤重金属污染是指土壤中重金属过量累积引起的污染。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。这类污染范围广、持续时间长、污染隐蔽、无法被生物降解，将导致土壤退化，农作物产量和质量下降，并通过径流、淋失作用污染地表水和地下水。过量重金属将对植物生理功能产生不良影响，使其营养失调。汞、砷能抑制土壤中硝化、氨化细菌活动，阻碍氮素供应。重金属可通过食物链富集并生成毒性更强的甲基化合物，毒害食物链生物，最终在人体内积累，危害人类健康。问题与土壤密切相关。现代工农业等快速发展的同时，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够土壤中铅污染进行原位长效修复的材料。一种铅污染土壤原位长效修复材料，包括三种修复铅污染的材料；一种由吸附铅的基质构成；一种为将能够吸附铅的基质用短期降解薄膜包覆起来的颗粒物；一种为将能够吸附铅的基质用长期降解薄膜包覆起来的颗粒物。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，所述吸附铅的基质由以下质量份的原料构成：颗粒直径为0.01-0.02mm的海泡石5-10份；颗粒直径为1-2mm的蛭石10-15份；柠檬酸10-15份颗粒直径为1-2mm的壳聚糖10-15份颗粒直径为0.2-0.5mm的烷基酚聚氧乙烯醚5-10份颗粒直径为0.1-0.2mm的三聚磷酸钠5-8份微生物菌渣30-40份；所述微生物菌渣由施氏假单胞菌、硫酸盐还原菌培养液过滤后混合形成。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，所述施氏假单胞菌与硫酸盐还原菌的比例为1:2。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，所述吸附铅的基质为将所述原料均匀混合后，经高压挤压造粒后形成的颗粒。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，所述短期降解薄膜由厚度为0.02-0.03mm的聚酯薄膜构成。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，所述长期降解薄膜由表面喷涂有纳米SiO2、纳米TiO2的聚酯薄膜构成；喷涂厚度为30-60纳米；聚酯薄膜的厚度0.02-0.03mm。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，所述纳米SiO2、纳米TiO2的质量比为3:7；所述纳米SiO2的纳米粒径为5-10；所述纳米TiO2的纳米粒径为3-10。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，三种颗粒的颗粒均为3-4mm。进一步地，如上所述的铅污染土壤原位长效修复材料，三种修复铅污染的材料质量各占1/3。有益效果：本申请提供的铅污染土壤原位长效修复材料，经应用后未经薄膜包裹的材料立即起效，有效期在3-6个月；经聚酯薄膜包裹的材料，在土壤中3-6个月时间开始降解，材料开始起效；经涂层后聚酯薄膜包裹的材料，在土壤中12-18个月时间开始降解，材料开始起效，总体上实现了污染治理材料的长效。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的修复材料主要针对铅污染土壤的原位修复。本专利技术提供的铅污染土壤原位长效修复材料，由三种不同的修复铅污染的材料构成；一种材料由吸附铅的基质构成；一种材料是将能够吸附铅的基质用短期降解薄膜包覆起来的颗粒物；另一种材料是将能够吸附铅的基质用长期降解薄膜包覆起来的颗粒物；所述短期降解薄膜降解的时间比长期降解薄膜的降解时间短；短期和长期是相对而言的。对于这三种修复铅污染的材料，其吸附铅的基质可以采用相同的基质，也可以采用不同的基质，只要能够实现对铅的有效修复，均在本申请的保护范围内，本实施例选择采用相同的基质。下面介绍一下当采用相同基质时，基质的构成以及制备方法：首先制备基质的原材料材料，组成如下：5-10份的海泡石(颗粒直径0.01-0.02mm)10-15份的蛭石(颗粒直径1-2mm)10-15份的柠檬酸10-15份的壳聚糖(颗粒直径1-2mm)5-10份的烷基酚聚氧乙烯醚(颗粒直径0.2-0.5mm)5-8份的三聚磷酸钠(颗粒直径0.1-0.2mm)30-40份的微生物菌渣(施氏假单胞菌、硫酸盐还原菌培养液过滤后混合形成，2种菌渣的比例为1:2)制备方法：以上材料均匀混合后，经高压挤压造粒后(压缩比20:1)形成直径3-4mm左右的颗粒。所述海泡石、蛭石对金属铅具有吸附作用，柠檬酸具有络合、吸附铅的作用，同时还可以调节pH值，使得蔗糖等可以更加有效地与铅离子发生络合反应，从而生成大分子被海泡石、蛭石等吸附；壳聚糖可以和铅离子结合形成络合物生成大分子被海泡石、蛭石等吸附；烷基酚聚氧乙烯醚能够有效吸附铅离子；三聚磷酸钠能够对铅离子具有螯合作用，生成络合物等大分子被海泡石、蛭石等吸附；微生物菌渣能够降低金属铅的毒性，其原理为：微生物对重金属的生物积累机理主要表现在胞外络合作用、胞外沉淀作用以及胞内积累3种形式，微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子,或通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子，或通过摄取必要的营养元素主动吸收重金属离子。综上所述，本申请采用以原料配比的基质，在各个原料的相互作用以及协同作用下，可以很好地对尾矿铅污染雨水径流进行原位收集与修复。本申请所述铅污染土壤原位长效修复材料的制备方法如下：将以上经高压挤压造粒后制备得到的基质颗粒材料，1/3份保持原状留用，剩余2/3份经粉碎形成0.5mm-1mm左右颗粒，然后均匀分成2份，1份用聚酯薄膜(厚度0.02-0.03mm)包裹形成3-4mm粒径大小的颗粒；1份用表面喷涂(喷涂厚度30-60纳米)纳米SiO2(5-10纳米粒径，用量30％)、纳米TiO2(3-10纳米粒径，用量70％)的聚酯薄膜(厚度0.02-0.03mm)包裹形成3-4mm粒径大小的颗粒。将三份材料混合均匀，得到长效修复材料。使用时均匀施用在受污染土壤表层混合均匀(用量在100-200g/m2)，混合深度在5cm左右。经应用后未经薄膜包裹的材料立即起效，有效期在3-6个月；经聚酯薄膜包裹的材料，在土壤中3-6个月时间开始降解，材料开始起效；经涂层后聚酯薄膜包裹的材料，在土壤中12-18个月时间开始降解，材料开始起效。总体上该方法实现了污染治理材料的长效。实验例：为对本专利技术做进一步说明设置下列5组实验见表1，但本专利技术并不局限于此。实验1按照以下步骤[1]和[5]进行，实验2和实验4分别按照以下步骤[1]、[2]、[4]、[5]进行实验，实验1和实验3分别按照以下步骤[1]、[2]、[3]、[4]、[5]进行实验。表1实验设计实验方法步骤：[1]配制10kg铅含量为20.0mg/kg的污染土壤，置于底部密封，上口直径为30cm，高为50cm的花盆中。[2]按照上表称取相应质量的材料后混合均匀，经高压挤压造粒后(压缩比20:1)形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅污染土壤原位长效修复材料，其特征在于，包括三种修复铅污染的材料；一种由吸附铅的基质构成；一种为将能够吸附铅的基质用短期降解薄膜包覆起来的颗粒物；一种为将能够吸附铅的基质用长期降解薄膜包覆起来的颗粒物。

【技术特征摘要】
1.一种铅污染土壤原位长效修复材料，其特征在于，包括三种修复铅污染的材料；一种由吸附铅的基质构成；一种为将能够吸附铅的基质用短期降解薄膜包覆起来的颗粒物；一种为将能够吸附铅的基质用长期降解薄膜包覆起来的颗粒物。2.根据权利要求1所述的铅污染土壤原位长效修复材料，其特征在于，所述吸附铅的基质由以下质量份的原料构成：颗粒直径为0.01-0.02mm的海泡石5-10份；颗粒直径为1-2mm的蛭石10-15份；柠檬酸10-15份颗粒直径为1-2mm的壳聚糖10-15份颗粒直径为0.2-0.5mm的烷基酚聚氧乙烯醚5-10份颗粒直径为0.1-0.2mm的三聚磷酸钠5-8份微生物菌渣30-40份；所述微生物菌渣由施氏假单胞菌、硫酸盐还原菌培养液过滤后混合形成。3.根据权利要求2所述的铅污染土壤原位长效修复材料，其特征在于，所述施氏假单胞菌与硫酸盐还原菌的比例为1:2。4.根据权利要求2所述的铅污染土壤原...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海龙，苟敏，刘志斌，李乃稳，李绍才，王丽，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51