本发明涉及土壤修复
技术领域：
，具体是一种钴污染土壤改良剂。
背景技术：
：随着全球经济的迅速发展，环境污染问题也日益加重，其中，土壤中的重金属污染备受关注。重金属在土壤中高度富集，恶化了土壤环境质量，不仅威胁到农作物的产量和品质，还危害到土壤的生态循环。人处于食物链的最高级，一方面，种植在重金属污染的土壤上的农作物对其中的重金属进行吸收后，再通过食物链转移到动物和人体内，从而对动物和人体的健康造成危害。此外，重金属污染也严重威胁到人类的生存环境。在各种重金属中，高浓度的钴能明显抑制植物的生长发育，因此，土壤中钴污染越来越受到人们广泛的关注，钴含量高的农产品也会损害人和动物的健康，造成心肌和胰腺损伤，降低甲状腺浓缩碘的能力等。目前，钴污染土壤的治理修复技术分为稳定固化法、物理和生物修复3种方法。稳定固化法是通过向土壤中针对性的投加重金属稳化剂，利用稳化剂对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，降低重金属的生物有效性，使重金属颗粒矿化，失去与外界反应的条件，从而降低土壤重金属浓度。此法对土壤进行原位修复，节约了搬运费用和储存场地费用；环境污染小、对环境破坏可以降低到最小程度，是目前消除土壤重金属污染中重金属危害的有效方法。然而现有的稳化剂普遍存在处理效率不理想、容易给土壤造成二次污染的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种处理效果佳、无二次污染的钴污染土壤改良剂。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钴污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土24-28份、硫化钠16-19份、磷酸二氢钾9-12份、火山玻璃岩7-11份；所述的改性硅藻土的改性步骤如下：取浮石，经超微粉碎为12-15μm粒度的浮石粉；将浮石粉加入其质量的2.4-2.6倍的质量浓度为48％的硝酸溶液中，以60-70r/min的速度搅拌处理30-40min，过滤，洗涤至中性，烘干；再与浮石粉质量的0.42-0.45倍量的质量浓度为16％的酒石酸钠溶液混合，加热至56-58℃，以功率为300-320W、频率为27-28kHz的超声波处理15-20min，过滤，洗涤，干燥，研磨，过250-300目筛，得改性硅藻土。作为本发明进一步的方案：按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土25-26份、硫化钠17-18份、磷酸二氢钾10-12份、火山玻璃岩8-10份。作为本发明进一步的方案：按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土26份、硫化钠17份、磷酸二氢钾11份、火山玻璃岩9份。所述的钴污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩粉碎，过120-180目筛，得到硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉；按比例将改性硅藻土、硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉混合，搅拌均匀，得到。所述的钴污染土壤改良剂在制备重金属钴污染土壤用修复剂方面的应用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明选用浮石粉、硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩为原料，通过对浮石粉进行改性，再与其余三种组分混合制得一种复合改良剂，该改良剂能显著降低重金属钴污染土壤中钴的含量，当应用于钴含量为238.4mg/kg的土壤改良时，该改良剂对钴的去除率为85.5-96.3％，大大降低了土壤中含钴量；由于所采用的原料均为纯天然的，该改良剂的使用不会对土壤的生态循环造成威胁，即不存在二次污染的问题。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本发明实施例中，一种钴污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土24份、硫化钠16份、磷酸二氢钾12份、火山玻璃岩11份；其中，改性硅藻土的改性步骤如下：取浮石，经超微粉碎为12μm粒度的浮石粉；将浮石粉加入其质量的2.4倍的质量浓度为48％的硝酸溶液中，以60r/min的速度搅拌处理40min，过滤，洗涤至中性，烘干；再与浮石粉质量的0.42倍量的质量浓度为16％的酒石酸钠溶液混合，加热至56℃，以功率为300W、频率为27kHz的超声波处理20min，过滤，洗涤，干燥，研磨，过250目筛，得改性硅藻土。所述的钴污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩粉碎，过120目筛，得到硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉；按比例将改性硅藻土、硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉混合，搅拌均匀，得到。实施例2本发明实施例中，一种钴污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土28份、硫化钠19份、磷酸二氢钾9份、火山玻璃岩7份；其中，改性硅藻土的改性步骤如下：取浮石，经超微粉碎为15μm粒度的浮石粉；将浮石粉加入其质量的2.6倍的质量浓度为48％的硝酸溶液中，以70r/min的速度搅拌处理30min，过滤，洗涤至中性，烘干；再与浮石粉质量的0.45倍量的质量浓度为16％的酒石酸钠溶液混合，加热至58℃，以功率为320W、频率为28kHz的超声波处理15min，过滤，洗涤，干燥，研磨，过300目筛，得改性硅藻土。所述的钴污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩粉碎，过180目筛，得到硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉；按比例将改性硅藻土、硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉混合，搅拌均匀，得到。实施例3本发明实施例中，一种钴污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土25份、硫化钠17份、磷酸二氢钾12份、火山玻璃岩10份；其中，改性硅藻土的改性步骤如下：取浮石，经超微粉碎为12μm粒度的浮石粉；将浮石粉加入其质量的2.6倍的质量浓度为48％的硝酸溶液中，以60r/min的速度搅拌处理40min，过滤，洗涤至中性，烘干；再与浮石粉质量的0.42倍量的质量浓度为16％的酒石酸钠溶液混合，加热至58℃，以功率为300W、频率为28kHz的超声波处理15min，过滤，洗涤，干燥，研磨，过300目筛，得改性硅藻土。所述的钴污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩粉碎，过120目筛，得到硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉；按比例将改性硅藻土、硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉混合，搅拌均匀，得到。实施例4本发明实施例中，一种钴污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土26份、硫化钠18份、磷酸二氢钾10份、火山玻璃岩8份；其中，改性硅藻土的改性步骤如下：取浮石，经超微粉碎为15μm粒度的浮石粉；将浮石粉加入其质量的2.4倍的质量浓度为48％的硝酸溶液中，以70r/min的速度搅拌处理30min，过滤，洗涤至中性，烘干；再与浮石粉质量的0.45倍量的质量浓度为16％的酒石酸钠溶液混合，加热至56℃，以功率为320W、频率为27kHz的超声波处理20min，过滤，洗涤，干燥，研磨，过250目筛，得改性硅藻土。所述的钴污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩粉碎，过180目筛，得到硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉；按比例将改性硅藻土、硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉混合，搅拌均匀，得到。实施例5本发明实施例中，一种钴污染土壤改良剂，按照质量份数计，由以下原料制成：改性硅藻土26份、硫化钠17份、磷酸二氢钾11份、火山玻璃岩9份；其中，改性硅藻土的改性步骤如下：取浮石，经超微粉碎为15μm粒度的浮石粉；将浮石粉加入其质量的2.5倍的质量浓度为48％的硝酸溶液中，以65r/min的速度搅拌处理35min，过滤，洗涤至中性，烘干；再与浮石粉质量的0.44倍量的质量浓度为16％的酒石酸钠溶液混合，加热至57℃，以功率为310W、频率为28kHz的超声波处理18min，过滤，洗涤，干燥，研磨，过300目筛，得改性硅藻土。所述的钴污染土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：分别将硫化钠、磷酸二氢钾和火山玻璃岩粉碎，过150目筛，得到硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉；按比例将改性硅藻土、硫化钠粉、磷酸二氢钾粉和火山玻璃岩粉混合，搅拌均匀，得到。对比例1在实施例5的基础上，以普通浮石粉取代改性硅藻土，其余与实施例5完全相同。对比例2在实施例5的基础上，删除改性硅藻土这一组分，其余与实施例5完全相同。对比例3在实施例5的基础上，删除火山玻璃岩这一组分，其余与实施例5完全相同。选取某一重度钴污染的土壤作为试验用土壤样本，经过测试，该土壤的含钴量为248.4mg/kg。按照改良剂：水的质量比为1：10的比例，先分别将实施例1-5以及对比例1-3制得的改良剂加水混合均匀得到混合溶液；接着分别将混合溶液均匀地喷洒到对应的高浓度的钴污染土壤中，混合溶液的喷洒量为100g/m2，喷洒后对土壤进行翻耕。3天后，测试改良后的土壤的含钴量，测得结果如表1所示。表1改良后的土壤的含钴量变化情况项目含钴量(mg/kg)去除率(％)实施例134.685.5实施例231.886.7实施例315.293.6实施例414.793.8实施例58.996.3对比例152.378.1对比例2149.637.2对比例3116.451.2由表1可以看出：实施例1-5制得的改良剂对土壤中的重金属钴的去除效果明显优于对比例1-3，其中，实施例5的改良效果最佳，含钴量的去除率为96.3％；对比实施例5和对比例1-3，可知本发明改良剂是通过改性硅藻土、火山玻璃岩与硫化钠、磷酸二氢钾的共同作用，才具有的如此显著的钴污染改良效果。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。当前第1页1 2 3