CN105170620B - 一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:(1)向重金属污染土壤中添加活化剂,翻耕均匀,活化20~30d;(2)向活化后的重金属污染的土壤中添加磁性活性炭,翻耕均匀,吸附20~30d;(3)利用磁选的方式回收所述磁性活性炭;(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭使用0.1mol/L~0.5mol/L的酸液浸泡1~2h,再用去离子水洗至中性,磁性活性炭循环利用;(5)将步骤(4)洗脱后的酸液中的重金属离子回收;(6)循环步骤(1)~(5),直到土壤中重金属含量达标。采用本发明的方法三次循环修复后,重金属污染的土壤中重金属的含量可以达到二级标准,该方法简单,高效,周期短。

Description

一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法
技术领域
本发明涉及污染土壤治理领域,特别涉及一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法。
背景技术
我国现有的重金属污染耕地约3亿亩,绝大部分没有得到合理的治理,而且随着工农业的快速发展,采矿、冶炼、电镀、化工等行业产生的废弃物的排放,以及灌溉、农药化肥的不合理的利用也正在加剧着土壤的重金属的污染的状况。
现有技术中治理土壤重金属污染的途径主要有两种,一是改变重金属在土壤中的存在状态,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性,包括深耕法,排土法以及改良剂法等,其中深耕法会导致表层土壤中的污染物扩散,而且重金属有可能在深层土壤中被活化;排土法虽然会使重金属含量大幅度的减少,但同时也会引起表层沃土损失、挖出的土壤难以后处理等问题;使用改良剂只能暂时将重金属固定在土壤中,减少重金属通过植物进入人体,但是不能彻底将重金属从土壤中清除掉,还存在隐患。另一种方法是从土壤中除去重金属,从土壤中除去重金属的方法包括化学淋洗法和植物修复法,化学淋洗法可以减少重金属的植物可利用性,但是同时会使土壤中损失大量的营养成分,同时使用化学淋洗的方法还有可能会导致土壤的酸化或者是碱化;而采用植物修复的方法是通过植物***吸取、积累、挥发而将重金属从土壤中除去从而来减少重金属污染,该方法的成本比较低廉,而且绿色环保,但是植物对重金属的吸附作用是有一个饱和量的,而且植物修复的周期比较长,重金属的回收问题也是很大的一个难题。因此,如何高效的除去重金属污染的土壤中的重金属,并且还能对土壤中的重金属进行回收,是一个亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,该方法既能高效的除去重金属污染土壤中的重金属,又能对重金属进行回收。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
(1)向重金属污染土壤中添加活化剂,翻耕均匀,活化20~30d;
(2)向活化后的重金属污染土壤中添加磁性活性炭,翻耕均匀,吸附20~30d;
(3)利用磁选的方式回收步骤(2)中的磁性活性炭;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭用0.1mol/L~0.5mol/L的酸液浸泡1~2h,再用去离子水洗至中性;
(5)回收步骤(4)使用的酸液中的重金属;
(6)循环步骤(1)~(5),直到土壤中重金属含量达标;
所述步骤(1)中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物30~50份、风化煤30~50份和有机肥20~30份。
优选的,所述步骤(1)中活化剂的添加量为15~20g/m2
优选的,所述步骤(2)中磁性活性炭的添加量为8~10g/m2
优选的,所述步骤(4)中的酸液为HCl、H2SO4和HNO3中的一种。
优选的,所述步骤(1)中活化剂的制备包括以下步骤:
称取果蔬废弃物和风化煤,在温度为20~30℃,水分含量为50~60%的条件下沤制20~30d后,干燥至含水量为10%~15%,粉碎后过30~50目筛,与有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
优选的,所述有机肥为畜禽粪便经沤制制成的有机肥。
优选的,所述步骤(2)中磁性活性炭的制备方法为:
将10~15重量份FeSO4·7H2O和10~25重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入30~60重量份活性炭,加热至40~60℃,搅拌40min~60min;边搅拌边滴加碱性溶液至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化3h~4h,冷却至20~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,100~110℃下干燥4h~5h,即制备得到磁性活性炭。
优选的,所述碱性溶液为NaOH、KOH和NH3·H2O中的一种。
本发明的有益效果是:
本发明采用磁性活性炭协同活化剂来修复重金属污染的土壤,先使用活化剂将土壤中的重金属活化,然后利用磁性活性炭吸附土壤中的重金属,最后将磁性活性炭回收,洗脱后再循环利用,而洗脱液中的重金属则可以被回收。
活化剂是采用果蔬废弃物和风化煤沤制后与有机肥混合而成,果蔬废弃物是使用日常生活中的水果和蔬菜的废弃物,如苹果、柠檬、葡萄以及橙子等的果皮以及蔬菜的废弃物,这些果蔬废弃物中含有大量的有机质,纤维素以及N、P、K等元素,而且是无毒无害的;风化煤中则含有大量的腐植酸;将果蔬废弃物和风化煤沤制发酵之后,风化煤中的腐植酸将会被活化,而腐植酸是土壤的调理剂,可以改善土壤的理化性质,增加土壤养肥,活化土壤中的金属元素;而发酵后的果蔬废弃物中含有大量的有机酸,而有机酸可以在土壤中解离成质子和低分子的有机酸根,质子能引起环境中的pH值以及氧化还原电位的变化,促进土壤中重金属原生矿物的风化溶解过程。而活化剂中使用的有机肥是畜禽粪便经沤制制成的有机肥,该有机肥中含有多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素,不仅能为农作物提供全面营养,而且肥效长,可增加和更新土壤有机质,促进微生物繁殖,改善土壤的理化性质和生物活性。
本发明中使用的磁性活性炭是采用浸渍法将铁氧体负载在活性炭上制备的,活性炭上含有大量的微孔,具有很大的比表面积,对土壤中的重金属有很强的吸附能力,负载铁氧体后的活性炭有磁性。当磁性活性炭在土壤中吸附重金属之后,利用磁选的方式将磁性活性炭回收,回收之后使用酸液将磁性活性炭上的重金属洗脱下来,经过洗脱后的磁性活性炭利用去离子水洗至中性后还可以循环利用,绿色环保。
因此,本发明的采用磁性活性炭协同活化剂来修复重金属污染土壤的方法的有益效果主要体现在:
(1)活化剂中含有大量的有机酸,腐植酸,以及丰富的营养元素,可以活化土壤中的重金属,增加和更新土壤有机质,促进微生物繁殖,改善土壤的理化性质和土壤活性;
(2)使用磁性活性炭吸附经过活化的土壤中的重金属,磁性活性炭对重金属的吸附能力强,而且吸附重金属的磁性活性炭可以通过磁选的方式进行回收,回收后的磁性活性炭使用酸液浸泡洗脱后,磁性活性炭吸附的重金属被洗脱进入酸液中,而后将磁性活性炭洗涤至中性,干燥后磁性活性炭进行循环利用,而对酸液中的重金属进行回收,绿色环保高效。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述。
实验用土壤选自河南某矿区附近被重金属污染的一块耕地,污染物包括锌,铅,镉,铜,汞,砷。将该耕地分为7块区域,每个区域分别标号1#、2#、3#、4#、5#、6#以及7#,每块区域40×50m,每块区域设置5个采样点,采集重金属污染土壤中0~20cm的土样总35个,混合均匀后,按照 GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》中列出的方法对土壤中的重金属含量进行测定。经检测,该重金属污染的土壤中的重金属Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr浓度分别为:380.6mg/kg,150.3 mg/kg,25.87 mg/kg,300.1mg/kg,19.43 mg/kg,68.5mg/kg,389.2 mg/kg,pH值为6.6。
根据GB15618-2008《国家土壤环境标准》中土壤无机污染物的环境第二级标准值,农业旱地pH6.5~7.5时Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的二级标准值分别为250,80,0.45,100,0.7,30,200mg/kg,因此,该块耕地存在比较严重的重金属污染。
实施例1
一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
(1)向1#重金属污染土壤中添加活化剂,活化剂的添加量为15g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,使土壤活化20d;
(2)向活化后的重金属污染的土壤中添加磁性活性炭,磁性活性炭的添加量为8g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,保持土壤水分在15%~20%,磁性吸附剂在土壤中作用20d,使土壤中的重金属被吸附在磁性活性炭上;
(3)将磁性活性炭作用过的土壤翻耕均匀,利用磁选机分离出磁性活性炭;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭使用0.5mol/L HCl液浸泡1h,再用去离子水洗至中性,磁性活性炭可循环利用;
(5)回收步骤(4)中酸液中的重金属;
(6)若经过检测,土壤中的重金属含量超标,循环上述步骤(1)~(5),直到土壤中的重金属含量符合标准为止。
其中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物30份、风化煤50份和有机肥20份。
活化剂的制备方法为:称取30重量份的果蔬废弃物和50重量份风化煤,在温度为20℃,水分含量为50%的条件下沤制20天后,干燥至含水量为10%,粉碎后过30目筛,与20重量份有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
其中有机肥的制备方法为:将鸡粪、猪粪以及牛粪,在20℃~30℃的温度下水分含量为30%条件下沤制30d, 干燥至含水量为10%,粉碎后过30目筛,即制备得到有机肥。
其中磁性活性炭的制备方法为:将10重量份FeSO4·7H2O和25重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入30重量份活性炭,加热至40℃,搅拌60min;边搅拌边滴加0.5mol/LNaOH至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化3h,冷却至20~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,置于烘箱中100℃下干燥5h,即制备得到磁性活性炭。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量,土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为180.8mg/kg,75.9 mg/kg,0.4 mg/kg,89.6 mg/kg,0.7 mg/kg,24.5mg/kg,180.6 mg/kg,pH值为6.8,土壤中重金属含量达到土壤安全标准。
实施例2
一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
(1)向2#重金属污染土壤中添加活化剂,活化剂的添加量为16g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,使土壤活化22d;
(2)向活化后的重金属污染的土壤中添加磁性活性炭,磁性活性炭的添加量为9g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,保持土壤水分在15%~20%,磁性活性炭在土壤中作用23d,使土壤中的重金属被吸附在磁性活性炭上;
(3)将磁性活性炭作用过的土壤翻耕均匀,利用磁选机分离出磁性活性炭;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭使用0.1mol/LHNO3液浸泡2h,再用去离子水洗至中性,磁性活性炭可循环利用;
(5)回收步骤(4)中酸液中的重金属;
(6)若经过检测,土壤中的重金属含量超标,循环上述步骤(1)~(5),直到土壤中的重金属含量符合标准为止。
其中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物35份、风化煤45份和有机肥30份。
活化剂的制备方法为:称取35重量份的果蔬废弃物和45重量份风化煤,在温度为30℃,水分含量为53%的条件下沤制24天后,干燥至含水量为15%,粉碎后过50目筛;与30重量份有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
其中有机肥的制备方法为:将鸡粪、猪粪以及牛粪,在20℃~30℃下水分含量为50%条件下沤制20d, 干燥至含水量为15%,粉碎后过50目筛,即制备得到有机肥。
其中磁性活性炭的制备方法为:
将12重量份FeSO4·7H2O和10重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入40重量份活性炭,加热至50℃,搅拌55min;边搅拌边滴加0.5mol/L的KOH至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化4h,冷却至20℃~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,置于烘箱中105℃下干燥4h,即制备得到磁性活性炭。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量,土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为170.9 mg/kg,68.3 mg/kg,0.36 mg/kg,89.2 mg/kg,0.64 mg/kg,22.6 mg/kg,160.7 mg/kg,pH值为6.8,土壤中重金属含量达到土壤安全标准。
实施例3
一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
(1)向3#重金属污染土壤中添加活化剂,活化剂的添加量为17g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,使土壤活化25d;
(2)向活化后的重金属污染的土壤中添加磁性活性炭,磁性活性炭的添加量为10g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,保持土壤水分在15%~20%,磁性活性炭在土壤中作用26d,使土壤中的重金属被吸附在磁性活性炭上;
(3)将磁性活性炭作用过的土壤翻耕均匀,利用磁选机分离出磁性活性炭;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭使用0.1mol/LH2SO4液浸泡1.5h,再用去离子水洗至中性,磁性活性炭可循环利用;
(5)回收步骤(4)中酸液中的重金属;
(6)若经过检测,土壤中的重金属含量超标,循环上述步骤(1)~(5),直到土壤中的重金属含量符合标准为止。
其中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物40份、风化煤40份和有机肥25份。
活化剂的制备方法为:称取40重量份的果蔬废弃物和40重量份风化煤,在温度为25℃,水分含量为56%的条件下沤制26天后,干燥至含水量为12%,粉碎后过40目筛;与25重量份有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
其中有机肥的制备方法为:将鸡粪、猪粪以及牛粪,在20℃~30℃下水分含量为40%条件下沤制26d, 干燥至含水量为12%,粉碎后过40目筛,即制备得到有机肥。
其中磁性活性炭的制备方法为:
将13重量份FeSO4·7H2O和15重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入50重量份活性炭,加热至45℃,搅拌45min;边搅拌边滴加0.5mol/L的NH3·H2O至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化3.5h,冷却至20℃~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,置于烘箱中110℃下干燥4.5h,即制备得到磁性活性炭。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为100.5 mg/kg,60.5 mg/kg,0.29 mg/kg,85.0 mg/kg,0.59 mg/kg,20.8 mg/kg,130.1 mg/kg,pH值为7.0,土壤中重金属含量达到土壤安全标准。
实施例4
一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
(1)向4#重金属污染土壤中添加活化剂,活化剂的添加量为18g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,使土壤活化28d;
(2)向活化后的重金属污染的土壤中添加磁性活性炭,磁性活性炭的添加量为8.5g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,保持土壤水分在15%~20%,磁性活性炭在土壤中作用28d,使土壤中的重金属被吸附在磁性活性炭上;
(3)将磁性活性炭作用过的土壤翻耕均匀,利用磁选机分离出磁性活性;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭使用0.2mol/LH2SO4液浸泡2h,再用去离子水洗至中性,磁性活性炭可循环利用;
(5)回收步骤(4)中酸液中的重金属;
(6)若经过检测,土壤中的重金属含量超标,循环上述步骤(1)~(5),直到土壤中的重金属含量符合标准为止。
其中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物45份、风化煤35份和有机肥22份。
活化剂的制备方法为:称取45重量份的果蔬废弃物和35重量份风化煤,在温度为28℃,水分含量为58%的条件下沤制28d后,干燥至含水量为13%,粉碎后过35目筛;与22重量份有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
有机肥的制备方法为:将鸡粪、猪粪以及牛粪,在20℃~30℃下水分含量为45%条件下沤制28d,干燥至含水量为12%,粉碎后过35目筛,即制备得到有机肥。
其中磁性活性炭的制备方法为:
将14重量份FeSO4·7H2O和20重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入60重量份活性炭,加热至55℃,搅拌50min;边搅拌边滴加0.5mol/L的NH3·H2O至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化3.5h,冷却至20℃~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,置于烘箱中110℃下干燥4.5h,即制备得到磁性活性炭。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量,土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为145.8 mg/kg,74.2 mg/kg,0.32 mg/kg,83.2 mg/kg,0.52 mg/kg,25.8 mg/kg,150.9 mg/kg,pH值为7.2,土壤中重金属含量达到土壤安全标准。
实施例5
一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,包括以下步骤:
(1)向5#重金属污染土壤中添加活化剂,活化剂的添加量为20g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,使土壤活化30d;
(2)向活化后的重金属污染的土壤中添加磁性活性炭,磁性活性炭的添加量为9.5g/m2,翻耕表层的土壤,翻耕均匀,保持土壤水分在15%~20%,磁性活性炭在土壤中作用30d,使土壤中的重金属被吸附在磁性活性炭上;
(3)将磁性活性炭作用过的土壤翻耕均匀,利用磁选机分离出磁性活性炭;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭使用0.3mol/LH2SO4液浸泡2h,再用去离子水洗至中性,磁性活性炭可循环利用;
(5)回收步骤(4)中酸液中的重金属。
(6)若经过检测,土壤中的重金属含量超标,循环上述步骤(1)~(5),直到土壤中的重金属含量符合标准为止。
其中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物50份、风化煤30份和有机肥28份。
活化剂的制备方法为:称取50重量份的果蔬废弃物和30重量份风化煤,在温度为22℃,水分含量为60%的条件下沤制30天后,干燥至含水量为15%,粉碎后过45目筛;与28重量份有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
其中有机肥的制备方法为:将鸡粪、猪粪以及牛粪,在20℃~30℃下水分含量为40%条件下沤制30d,干燥至含水量为15%,粉碎后过45目筛,即制备得到有机肥。
其中磁性活性炭的制备方法为:
将15重量份FeSO4·7H2O和23重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入45重量份活性炭,加热至60℃,搅拌40min;边搅拌边滴加0.5mol/L的NaOH至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化4h,冷却至20℃~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,置于烘箱中105℃下干燥4.5h,即制备得到磁性活性炭。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量,土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为120.8 mg/kg,76.8 mg/kg,0.42 mg/kg,86.7 mg/kg,0.61 mg/kg,27.6 mg/kg,154.8 mg/kg,pH值为7.1,土壤中重金属含量达到土壤安全标准。
对比例1
对比例1采用与实施例3相同的条件修复6#重金属污染的土壤,不同之处在于不使用活化剂。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量,壤中重金属含量有所下降,但是没有完全达到土壤安全标准,土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为256.3mg/kg,78.0 mg/kg,1.96 mg/kg,94.3 mg/kg,5.81 mg/kg,27.9 mg/kg,250.7 mg/kg,pH值为6.6。
对比例2
对比例1采用与实施例3相同的条件修复7#重金属污染的土壤,不同之处在于使用实施例3中制备的有机肥替换活化剂。
循环三次修复之后,检测土壤中的pH值以及重金属的含量,壤中重金属含量有所下降,但是没有完全达到土壤安全标准,土壤中Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的含量分别为200.4mg/kg,70.6mg/kg,1.02 mg/kg,90.4mg/kg,3.28mg/kg,49.7mg/kg,210.3mg/kg,pH值为6.7。
重金属污染土壤的修复效果
通过上述实施例1~5以及对比例1和2这7种方法来修复7块40×50m的重金属污染的耕地,从修复前重金属污染土壤中的pH值、重金属的初始含量(mg/kg)以及修复后重金属的含量(mg/kg)三个方面对修复方法进行检验,如表1所示。
表1 重金属污染土壤修复检测结果
采用实施例1~5的方法对1#~5#重金属污染的土壤进行修复之后,土壤中pH值在6.8~7.1的范围内,根据GB15618-2008《国家土壤环境标准》中土壤无机污染物的环境第二级标准值,农业旱地pH6.5~7.5时Zn,Pb,Cd,Cu,Hg,As,Cr的二级标准值分别为250,80,0.45,100,0.7,30,200mg/kg,由表1可以看出,修复前该块重金属污染的土壤中的重金属的含量都是超出二级标准值的,检测结果表明实施例1~5的修复方法经过三次循环可以将土壤中的重金属含量降低到二级标准值;而对比例1中不使用活化剂,经过三次的循环修复后,该6#区域的重金属含量则没有达到二级的标准值;对比例2中使用有机肥代替活化剂,经过三次循环后7#区域土壤中的重金属含量也没有达到二级标准,但是对比例2对重金属的去除率要优于对比例1,由此表明,土壤若不经过活化,土壤中的重金属大多以结合态存在,结合态存在的重金属不容易被磁性活性炭吸附,有机肥对土壤中的重金属有一定的活化作用,而向土壤中添加活化剂,能够活化土壤中的重金属,促进重金属向离子状态转变,被磁性活性炭吸附。

Claims (6)

1.一种磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)向重金属污染土壤中添加活化剂,翻耕均匀,活化20~30d;
(2)向活化后的重金属污染土壤中添加磁性活性炭,翻耕均匀,吸附20~30d;
(3)利用磁选的方式回收步骤(2)中的磁性活性炭;
(4)将步骤(3)中回收的磁性活性炭用0.1mol/L~0.5mol/L的酸液浸泡1~2h,再用去离子水洗至中性;
(5)回收步骤(4)使用的酸液中的重金属;
(6)循环步骤(1)~(5),直到土壤中重金属含量达标;
所述步骤(1)中活化剂包括以下重量份的原料:果蔬废弃物30~50份、风化煤30~50份和有机肥20~30份;
所述步骤(2)中磁性活性炭的制备方法为:
将10~15重量份FeSO4·7H2O和10~25重量份FeCl3·6H2O溶于去离子水中,然后加入30~60重量份活性炭,加热至40~60℃,搅拌40min~60min;边搅拌边滴加碱性溶液至溶液呈碱性,然后在100℃水浴中熟化3h~4h,冷却至20~30℃,用去离子水洗涤至中性后,用磁铁分离出生成的磁性物质,100~110℃下干燥4h~5h,即制备得到磁性活性炭;
所述步骤(1)中活化剂的制备包括以下步骤:
称取果蔬废弃物和风化煤,在温度为20~30℃,水分含量为50~60%的条件下沤制20~30d后,干燥至含水量为10%~15%,粉碎后过30~50目筛,与有机肥混合均匀,即制备得到活化剂。
2.根据权利要求1所述的磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述步骤(1)中活化剂的添加量为15~20g/m2
3.根据权利要求1所述的磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述步骤(2)中磁性活性炭的添加量为8~10g/m2
4.根据权利要求1所述的磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述步骤(4)中的酸液为HCl、H2SO4和HNO3中的一种。
5.根据权利要求1所述的磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述有机肥为畜禽粪便经沤制制成的有机肥。
6.根据权利要求1所述的磁性活性炭协同活化剂修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,所述碱性溶液为NaOH、KOH和NH3·H2O中的一种。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105728445A (zh) * 2016-01-26 2016-07-06 遂宁市华旭科技有限公司 一种利用生物质活性炭治理土地污染的方法
CN106398709A (zh) * 2016-08-29 2017-02-15 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 一种重金属固定剂及该固定剂去除土壤中重金属的方法
CN106399697B (zh) * 2016-11-04 2018-11-20 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 一种土壤复合重金属污染治理及资源化方法
CN106748020A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 安徽根正生态农业有限公司 一种生产富硒猕猴桃的磁性保水肥料
CN106631568A (zh) * 2016-12-02 2017-05-10 安徽根正生态农业有限公司 一种具有养分活化作用的猕猴桃专用磁性保水肥料
CN106747725A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 安徽根正生态农业有限公司 一种车厘子专用矮化磁性保水肥料
CN107010805B (zh) * 2017-04-18 2020-08-18 武汉中地金盾环境科技有限公司 一种去除禽畜粪便中重金属的工艺
CN108064662B (zh) * 2017-12-27 2019-07-23 大连地拓环境科技有限公司 一种有机磁性种植土及其制备方法
CN108359469B (zh) * 2018-01-22 2021-03-19 环境保护部南京环境科学研究所 炭气凝胶/四氧化三铁/二氧化钛复合纳米土壤修复剂的再生方法
CN111687192A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 中国石油化工股份有限公司 重金属和有机物复合污染土壤修复方法
CN110743494B (zh) * 2019-09-23 2022-05-27 竹溪县环境监测站 一种玉米芯改性活性炭土壤重金属吸附材料及其制备方法
CN110711769A (zh) * 2019-11-04 2020-01-21 徐州得铸生物科技有限公司 一种级配性重金属土壤原位修复剂及其修复方法
CN111085540A (zh) * 2019-12-19 2020-05-01 浙江碧岩环保科技有限公司 可分离土壤污染物的新材料及其制备工艺
CN114247744A (zh) * 2020-09-22 2022-03-29 中国石油天然气集团有限公司 铁氧体磁性纳米材料快速修复多环芳烃污染土壤的方法
CN112845574A (zh) * 2021-02-09 2021-05-28 天津泰姆生态环境科技有限公司 一种农田土壤修复与治理方法
CN113617813A (zh) * 2021-07-23 2021-11-09 上海同济建设科技股份有限公司 一种水热炭强化洗涤脱除土壤中多环芳烃的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1500736A (zh) * 2002-11-13 2004-06-02 中国科学院生态环境研究中心 用于水处理的磁性活性炭的制备方法
CN104550208A (zh) * 2013-10-12 2015-04-29 中环循(北京)环境技术中心 一种耦合活化和钝化的农田土壤重金属污染修复方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000218261A (ja) * 1999-01-27 2000-08-08 Kit:Kk 重金属除去方法
CN101502789A (zh) * 2009-01-22 2009-08-12 上海交通大学 水处理用磁性活性炭复合材料的制备方法
CN101829673A (zh) * 2009-03-09 2010-09-15 江西金达莱环保研发中心有限公司 一种土壤修复方法
WO2014027953A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 Su Holding Ab Magnetic activated carbon and methods for preparing and regenerating such materials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1500736A (zh) * 2002-11-13 2004-06-02 中国科学院生态环境研究中心 用于水处理的磁性活性炭的制备方法
CN104550208A (zh) * 2013-10-12 2015-04-29 中环循(北京)环境技术中心 一种耦合活化和钝化的农田土壤重金属污染修复方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《钝化剂对土壤重金属污染修复研究进展》;徐露露等;《农业资源与环境学报》;20131231;第30卷(第6期);第25-29页 *

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