一种重金属污染土壤修复剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种重金属污染土壤修复剂及其应用，所述修复剂由凹凸棒土和生物炭组成，凹凸棒土与生物炭的质量比为1:1‑3，其中生物炭是猪粪炭、稻壳炭中的一种；本发明专利技术的修复剂可以修复被重金属污染的土壤，尤其是被镉、铜、锌污染的土壤，修复剂的添加量为土壤质量的1‑3%。本发明专利技术的土壤修复剂不仅修复效果好，而且廉价易得，可以广泛应用于被重金属污染土壤的修复。

A remediation agent for heavy metal contaminated soil and its application

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤修复剂及其应用
本专利技术涉及土壤重金属污染治理领域，具体涉及一种重金属污染土壤修复剂及其应用。
技术介绍
土壤作为人类生存所必须的自然资源之一，同时担负着为人类提供食物和其他再生资源的重担。但是，随着工农业生产的发展和现代化技术的进步，重金属污染尤其是土壤重金属污染问题已成为危害全球环境质量以及人类生存和发展的主要问题之一。重金属进入土壤后大多以较为稳定的聚合物、化合物聚集在土壤表层或被土壤吸附，当土壤中的重金属浓度超过土壤自净能力后就会改变土壤的功能和结构，使土壤的性质很难恢复到污染前的状态。生物炭是由农林废弃物在限氧条件下热裂解得到的富碳固体，内部疏松多孔，比表面积大，具有较强的吸附能力、氧化能力和阳离子交换能力，可以用于吸附土壤中的重金属。而且生物炭制备原料来源广，工农业废弃物如酒糟、秸秆、稻壳猪粪等均可以作为生物炭的原料。生物炭除了可以吸附土壤中的重金属外还能保持土壤水分，增加土壤有机质含量和维持土壤生态平衡。凹凸棒土是一种层链状结构的水合镁铝硅酸盐矿物，具有天然纳米材料的棒状晶体结构，内部多孔、比表面积大、吸附力强、粘结性好和密度低等物化特性。其在土壤中可保水，调节pH值，为植物提供一定的微量元素，促进植物生长，还能提高肥料利用率，改良土壤活性。同时，凹凸棒土吸附重金属离子效果好、成本低、再生简单，是吸附法去除重金属离子领域的研究热点。我国凹凸棒土资源丰富，成本较低，可为治理全国土壤重金属污染提供丰富的原材料，拓展凹凸棒石资源的应用领域，提高资源的利用效率，增加其自身的利用价值。目前对于被重金属污染的土壤的修复方法主要有物理法、化学法和生物法，但是采用物理、化学方法修复成本高，容易破坏土壤特性以及原生土壤微生物区，极易造成二次污染；生物法修复不利于大规模商业化运用和大面积推广，而且不同生物对生长条件的要求不同，这样也限制了生物法的使用，同时采用生物法修复土壤污染过程中容易受外界条件的影响，修复效果难以预料。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和生物炭组成。进一步地，所述凹凸棒土与生物炭的质量比为1：1-3。更进一步地，所述凹凸棒土与生物炭的质量比为1：2。更进一步地，所述生物炭为猪粪炭和/或稻壳炭。更进一步地，所述猪粪炭和稻壳灰的质量比为1:1.5。更进一步地，所述猪粪炭的制备方法包括以下步骤：S1、将猪粪在550℃的温度下炭化2h后制得块状猪粪炭；S2、将S1中的块状猪粪炭放入球磨仪中球磨；S3、将球磨后的猪粪炭过100目筛；猪粪炭粒径为80～100目，pH为7.54，灰分在250g/kg。更进一步地，所述稻壳炭的制备方法包括以下步骤：S4、将稻壳在500℃的温度下炭化2h后制得稻壳炭；S5、将S1中的稻壳炭放入球磨仪中球磨；S6、将球磨后的稻壳炭过100目筛；所得稻壳炭粒径为80～100目，pH为7.92，灰分在350g/kg。更进一步地，所述土壤修复剂的添加量为土壤质量的1-3%。更进一步地，所述土壤修复剂的添加量为土壤质量的2%。本专利技术的重金属污染土壤修复剂在重金属Cu、Cd和Zn污染土壤修复中的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术的土壤污染修复剂将凹凸棒土与猪粪炭和/或稻壳炭以一定比例进行混合，来对Cu、Cd、Zn重金属离子污染的土壤进行修复，不仅可以显著降低土壤中重金属离子的含量还能够增加土壤中的有机质含量。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为土壤修复剂添加量为1%时土壤中有机质含量变化图；图2为土壤修复剂添加量为2%时土壤中有机质含量变化图；图3为土壤修复剂添加量为3%时土壤中有机质含量变化图；图4为土壤修复剂添加量为1%时土壤中有效Cu含量变化图；图5为土壤修复剂添加量为2%时土壤中有效Cu含量变化图；图6为土壤修复剂添加量为3%时土壤中有效Cu含量变化图；图7为土壤修复剂添加量为1%时土壤中有效Cd含量变化图；图8为土壤修复剂添加量为2%时土壤中有效Cd含量变化图；图9为土壤修复剂添加量为3%时土壤中有效Cd含量变化图；图10为土壤修复剂添加量为1%时土壤中有效Zn含量变化图；图11为土壤修复剂添加量为2%时土壤中有效Zn含量变化图；图12为土壤修复剂添加量为3%时土壤中有效Zn含量变化图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下实施例所述的凹凸棒土采用市售的产地为甘肃省张掖市临泽县的凹凸棒土；凹凸棒土的粒径为80～100目，pH为6.88。采用GB-15618-2008《土壤环境质量标准》对处理前后土壤中Cu、Cd和Zn的含量进行测定。参考图1至图12，如图1至图12所示，本专利技术的一种重金属污染土壤修复剂及其应用，实施例如下：实施例1一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和稻壳炭组成，凹凸棒土与稻壳炭的质量比为1:1。实施例2一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和稻壳炭组成，凹凸棒土与稻壳炭的质量比为1:2。实施例3一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和稻壳炭组成，凹凸棒土与稻壳炭的质量比为1:3。实施例4一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和猪粪炭组成，凹凸棒土与猪粪炭的质量比为1:1。实施例5一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和猪粪炭组成，凹凸棒土与猪粪炭的质量比为1:2。实施例6一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土和猪粪炭组成，凹凸棒土与猪粪炭的质量比为1:3。实施例7一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土、猪粪炭和稻壳灰组成，凹凸棒土与猪粪炭的质量比为1:0.4:0.6。实施例8一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土、猪粪炭和稻壳灰组成，凹凸棒土、猪粪炭、稻壳灰的质量比为1:0.8:1.2。实施例9一种重金属污染土壤修复剂，所述修复剂由凹凸棒土、猪粪炭和稻壳灰组成，凹凸棒土、猪粪炭、稻壳灰的质量比为1:1.2:1.8。实施例1-9所述的猪粪炭的制备方法包括以下步骤：S1、将猪粪在550℃的温度下炭化2h后制得块状猪粪炭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述修复剂由凹凸棒土和生物炭组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述修复剂由凹凸棒土和生物炭组成。


2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述凹凸棒土与生物炭的质量比为1:1-3。


3.根据权利要求2所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述凹凸棒土与生物炭的质量比为1：2。


4.根据权利要求1-3任一所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述生物炭为猪粪炭和/或稻壳炭。


5.根据权利要求4所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述猪粪炭和稻壳灰的质量比为1:1.5。


6.根据权利要求4所述的重金属污染土壤修复剂，其特征在于，所述猪粪炭的制备方法包括以下步骤：
S1、将猪粪在550℃的温度下炭化2h后制得块状猪粪炭；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，王增君，刘淑英，陈婷蓉，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，临泽县奋君矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62