CN106398704A - 一种钴污染土壤修复剂及其制备方法 - Google Patents

一种钴污染土壤修复剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钴污染土壤修复剂及其制备方法，所述钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土20‑30份、生石灰15‑20份、玉米秸秆15‑20份、甘油三酯10‑18份、柠檬酸5‑8份、苏打2‑4份、四氧化三铁2‑4份。本发明所制备的土壤修复剂进行修复处理后，污染土壤中的钴浓度下降至40mg/kg以下，修复后土壤的钴浓度满足国家二级土壤质量标准的要求，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。

Description

一种钴污染土壤修复剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种土壤修复技术领域，具体是一种钴污染土壤修复剂及其制备方法。
背景技术
土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。而农田土壤重金属污染有巨大的危害性，土壤中重金属污染不但会导致农作物减产和品质下降，还会通过土壤-植物***，经食物链进人人体，危害人体健康和生命安全。土壤重金属污染有隐蔽性、危害的滞后性、长期性以及生物链对重金属的生物富集等特点，这些决定着若对土壤重金属污染认识和治理滞后将带来难以预料的严重后果。重金属污染已呈日趋严重之势，对生态环境和人体健康影响最大的重金属主要有Hg、Cd、Pb和As等，土壤中钴的含量为0.05-65.00 mg/kg，中值为8mg/kg，岩石风化的土壤，钴的浓度变化不大，如含钴为59mg/kg的玄武岩风化后含钴为81mg/kg；钴对西红柿、亚麻、甜菜有毒害作用，钴浓度为10mg/L时，可致使农作物死亡，因此对钴污染土壤的治理和修复，是十分紧迫的任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钴污染土壤修复剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土20-30份、生石灰15-20份、玉米秸秆15-20份、甘油三酯10-18份、柠檬酸5-8份、苏打2-4份、四氧化三铁2-4份。
作为本发明进一步的方案：所述钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土22-28份、生石灰16-19份、玉米秸秆16-19份、甘油三酯12-16份、柠檬酸6-7份、苏打2-4份、四氧化三铁2-4份。
作为本发明进一步的方案：所述钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸秆18份、甘油三酯14份、柠檬酸7份、苏打3份、四氧化三铁3份。
作为本发明进一步的方案：所述生石灰的目数为1200目。
作为本发明进一步的方案：所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为24%-26%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为37℃-48℃，时间为1-2h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在45-55℃下混合5-10分钟，压强为15-20MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
作为本发明进一步的方案：步骤（1）中混合浆体的含水率为25%。
作为本发明进一步的方案：步骤（3）中超声波处理的温度为43℃，时间为1.5h。
作为本发明进一步的方案：步骤（4）中在50℃下混合8分钟，压强为18MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所制备的土壤修复剂进行修复处理后，污染土壤中的钴浓度下降至40mg/kg以下，修复后土壤的钴浓度满足国家二级土壤质量标准的要求，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土20份、生石灰15份、玉米秸秆15份、甘油三酯10份、柠檬酸5份、苏打2份、四氧化三铁2份；所述生石灰的目数为1200目；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为24%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为37℃，时间为1h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在45℃下混合5分钟，压强为15MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
实施例2
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土22份、生石灰16份、玉米秸秆16份、甘油三酯12份、柠檬酸6份、苏打2份、四氧化三铁2份；所述生石灰的目数为1200目；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为24%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为37℃，时间为1h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在45℃下混合5分钟，压强为15MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
实施例3
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸秆18份、甘油三酯14份、柠檬酸7份、苏打3份、四氧化三铁3份；所述生石灰的目数为1200目；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为25%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为43℃，时间为1.5h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在50℃下混合8分钟，压强为18MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
实施例4
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土28份、生石灰19份、玉米秸秆19份、甘油三酯16份、柠檬酸7份、苏打4份、四氧化三铁4份；所述生石灰的目数为1200目；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为26%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为48℃，时间为2h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在55℃下混合10分钟，压强为20MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
实施例5
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土30份、生石灰20份、玉米秸秆20份、甘油三酯18份、柠檬酸8份、苏打4份、四氧化三铁4份；所述生石灰的目数为1200目；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为26%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为48℃，时间为2h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在55℃下混合10分钟，压强为20MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
对比例1
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土25份、玉米秸秆18份、柠檬酸7份、苏打3份、四氧化三铁3份；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为25%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与玉米秸秆、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为43℃，时间为1.5h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在50℃下混合8分钟，压强为18MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
对比例2
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土25份、玉米秸秆18份；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为25%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与玉米秸秆混合均匀，堆积18h后得到钴污染土壤修复剂。
对比例3
一种钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸秆18份、甘油三酯14份、柠檬酸7份、苏打3份、四氧化三铁3份；所述生石灰的目数为1200目；所述玉米秸秆的长度为320μm。
所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为25%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）接着，将混合物I与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在50℃下混合8分钟，压强为18MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物II；
（4）最后，将混合物II进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
检测实验
利用挖掘机对污染待修复的土壤进行挖掘，将上述实施例 1-5 和对比例 1-3 中的钴污染土壤修复剂添加在污染的土壤的表面施加 2cm 厚度的修复剂后，将受污染土壤表层20cm厚的土壤与施加的修复剂通过翻耕的方式混合均匀，10 天后，进行采样监测，测试结果图表1
。
由此可见，本发明实施例中制备的钴污染土壤修复剂，与对比组例比有更好的显著处理效果，本发明能够使受钴严重污染土壤的理化指标达到GB15618-2008标准；处理工艺简单，用药量少，处理效果良好，性能稳定，受污染的土壤恢复程度高，可有效地降低了钴污染土壤处理的成本，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种钴污染土壤修复剂，其特征在于，按照重量份的主要原料为：硅藻土20-30份、生石灰15-20份、玉米秸秆15-20份、甘油三酯10-18份、柠檬酸5-8份、苏打2-4份、四氧化三铁2-4份。
2.根据权利要求1所述的钴污染土壤修复剂，其特征在于，所述钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土22-28份、生石灰16-19份、玉米秸秆16-19份、甘油三酯12-16份、柠檬酸6-7份、苏打2-4份、四氧化三铁2-4份。
3.根据权利要求1或2所述的钴污染土壤修复剂，其特征在于，所述钴污染土壤修复剂，按照重量份的主要原料为：硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸秆18份、甘油三酯14份、柠檬酸7份、苏打3份、四氧化三铁3份。
4.根据权利要求3所述的钴污染土壤修复剂，其特征在于，所述生石灰的目数为1200目。
5.根据权利要求3所述的钴污染土壤修复剂，其特征在于，所述玉米秸秆的长度为320μm。
6.一种如权利要求1-5任一所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）首先，向硅藻土中加水得到混合浆体，使其含水率为24%-26%，随后挤压制成5mm直径的颗粒；
（2）然后，将颗粒与生石灰、玉米秸秆、甘油三酯、柠檬酸混合均匀，堆积18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I进行超声波处理，超声波处理的温度为37℃-48℃，时间为1-2h，得到混合物II；
（4）接着，将混合物II与苏打、四氧化三铁进行高压均质处理，在45-55℃下混合5-10分钟，压强为15-20MPa；随后置于8℃温度下低温烘干，得到混合物III；
（5）最后，将混合物III进行微胶囊化包装，即得钴污染土壤修复剂。
7.根据权利要求6所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合浆体的含水率为25%。
8.根据权利要求6所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中超声波处理的温度为43℃，时间为1.5h。
9.根据权利要求6所述的钴污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中在50℃下混合8分钟，压强为18MPa。
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