一种用于净化重金属污染土壤的调理剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种用于净化重金属污染土壤的调理剂及其制备方法和应用，属于土壤修复技术领域。由以下原料按重量份制备而成：改性斑脱土100

【技术实现步骤摘要】
一种用于净化重金属污染土壤的调理剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种用于净化重金属污染土壤的调理剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近三十年来，随着我国经济的发展，矿山、冶炼、印染、皮革、电镀、有色金属加工、电路板、电力等行业的快速发展，产生了大量的废气、废水和固体废弃物，这些含重金属的废弃物通过各种途径进入农田土壤中，造成了土壤重金属的含量超标，在这些土壤上生产出的农产品，其食用对人体健康构成了严重的威胁。
[0003]全国土壤总的点位超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。南方土壤污染重于北方，长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。从土地利用类型来看，耕地、林地、草地土壤点位超标率分别为19.4％、10％、10.4％。从污染类型看，以无机型为主，超标点位数占全部超标点位的82.8％，有机型次之，复合型污染比重较小。从污染物超标情况看，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％。在调查的690家重污染企业用地及周边土壤点位中，超标点位占36.3％，主要涉及黑色金属、有色金属、皮革制品、造纸、石油煤炭、化工医药、化纤橡塑、矿物制品、金属制品、电力等行业。调查的工业废弃地中超标点位占34.9％，工业园区中超标点位占29.4％。在调查的188处固体废物处理处置场地中，超标点位占21.3％，以无机污染为主，垃圾焚烧和填埋场有机污染严重。调查的采油区中超标点位占23.6％，矿区中超标点位占33.4％，55个污水灌溉区中有39个存在土壤污染，267条干线公路两侧的1578个土壤点位中超标点位占20.3％。
[0004]此外，重金属镉污染加重，全国土地镉含量增幅最多超过50％。据调查结果显示，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍这8种重金属为主的无机物的超标点位，占了全部超标点位的82.8％，其中又以镉污染占大头，达到7％。镉的含量在全国范围内普遍增加，在西南地区和沿海地区增幅超过50％，在华北、东北和西部地区增加10％～40％。
[0005]耕地土壤污染事关“米袋子”、“菜篮子”安全，与人民健康息息相关，要保住“舌尖上的安全”，首先就要保证土壤安全。而在土壤重金属污染的修复方法中，目前普遍采用的施用重金属固定剂、阻隔剂、土壤调理剂等方法，虽然可阻止或减少重金属向植物体的转移吸收，但终究不能减少土壤中的重金属含量，一旦土壤条件发生变化或受酸雨淋洗浸泡、微生物活动分解等影响，重金属难免不被激活。另一种植物修复方法，虽可收到有效减少土壤中重金属含量的效果，但需要较长时间，一批或多批次才能起作用，在目前耕地紧张的情况下，农户很难配合进行，况且种植收获植物的处理又是一个技术难题，而且处理费用不菲。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种用于净化重金属污染土壤的调理剂及其制备方法和
应用，通过表面改性剂改性，丰富了改性斑脱土表面的基团，适合与各种金属离子的静电吸附、以及螯合，从而起到了很好的净化土壤中的重金属的效果。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]本专利技术提供一种用于净化重金属污染土壤的调理剂，由以下原料制备而成：改性斑脱土、混合草粉、复合微生物制剂；
[0009]所述改性斑脱土由以下方法制备而成：
[0010]S1.预处理：将斑脱土粉碎后分散于碱液中，浸泡30
‑
50min，过滤，干燥，得到预处理后的斑脱土；
[0011]S2.原位生成氧化铝：将预处理后的斑脱土分散在乙醇中，加入异丙醇铝，调节pH值为8
‑
11，反应4
‑
6h，过滤，干燥，煅烧，得到Al2O3@斑脱土；
[0012]S3.改性斑脱土的制备：将Al2O3@斑脱土分散在乙醇中，加入硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂，加热至70
‑
90℃，反应2
‑
4h，过滤，然后分散在水中，加入EDTA二钠、柠檬酸铵，搅拌反应0.5
‑
1h后，过滤，干燥，得到改性斑脱土。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，由以下原料制备而成：改性斑脱土100
‑
150份、混合草粉10
‑
20份、复合微生物制剂5
‑
12份。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为(5
‑
10)：(2
‑
5)：2混合打粉制成。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述复合微生物制剂为地衣芽孢杆菌、干酪乳杆菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、克雷伯氏菌、铜绿假单胞杆菌、红螺菌、假单胞杆菌中的至少2种的菌混合。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述碱液为5
‑
12wt％的NaOH或KOH溶液。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中所述预处理后的斑脱土和异丙醇铝的质量比为100：(5
‑
12)。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述干燥温度为50
‑
70℃，时间为2
‑
4h，所述煅烧温度为400
‑
500℃，时间为3
‑
5h。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH580、KH602、KH792中的至少一种；所述铝酸酯偶联剂选自DL
‑
411、DL
‑
411AF、DL
‑
411D、DL
‑
411DF中的至少一种。
[0020]本专利技术进一步保护一种上述用于净化重金属污染土壤的调理剂的制备方法，其特征在于，按比例将改性斑脱土、混合草粉、复合微生物制剂置于粉碎机中搅拌混合均匀，制得用于净化重金属污染土壤的调理剂。
[0021]本专利技术进一步保护一种上述用于净化重金属污染土壤的调理剂在改良、调理重金属污染土壤中的应用。
[0022]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制备了一种改性斑脱土，经过表面改性后，具有更高的比表面积和更多的表面反应位点，进一步，表面上的基团与EDTA二钠、柠檬酸铵键连，从而使得表面具有丰富的螯合剂，将土壤中原有的重金属部分被交换吸附，部分被螯合固定，同时，土壤中的氢离子也由于交换吸附降低了浓度，减少可交换重金属离子浓度，明显抑制了重金属在植物中的吸收和富集；
[0023]本专利技术表面改性剂为硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂的复配混合物，具有协同增效的
作用，丰富了改性斑脱土表面的基团，适合与各种金属离子的静电吸附、以及螯合，从而起到了很好的净化土壤中的重金属的效果。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于净化重金属污染土壤的调理剂，其特征在于，由以下原料制备而成：改性斑脱土、混合草粉、复合微生物制剂；所述改性斑脱土由以下方法制备而成：S1.预处理：将斑脱土粉碎后分散于碱液中，浸泡30
‑
50min，过滤，干燥，得到预处理后的斑脱土；S2.原位生成氧化铝：将预处理后的斑脱土分散在乙醇中，加入异丙醇铝，调节pH值为8
‑
11，反应4
‑
6h，过滤，干燥，煅烧，得到Al2O3@斑脱土；S3.改性斑脱土的制备：将Al2O3@斑脱土分散在乙醇中，加入硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂，加热至70
‑
90℃，反应2
‑
4h，过滤，然后分散在水中，加入EDTA二钠、柠檬酸铵，搅拌反应0.5
‑
1h后，过滤，干燥，得到改性斑脱土。2.根据权利要求1所述用于净化重金属污染土壤的调理剂，其特征在于，由以下原料制备而成：改性斑脱土100
‑
150份、混合草粉10
‑
20份、复合微生物制剂5
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12份。3.根据权利要求1所述用于净化重金属污染土壤的调理剂，其特征在于，所述混合草粉由仙茅草、芦苇草和苇状羊茅按照质量比为(5
‑
10)：(2
‑
5)：2混合打粉制成。4.根据权利要求1所述用于净化重金属污染土壤的调理剂，其特征在于，所述复合微生物制剂为地衣芽孢杆菌、干酪乳杆菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、克雷伯氏菌、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉发，
申请(专利权)人：北京晋荣农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：