一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂的制作方法

文档序号:16919449发布日期:2019-02-19 19:13阅读:318来源:国知局

本发明涉及土壤治理技术,特别是涉及一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂。



背景技术:

土壤镉污染的主要来源一般为磷肥携带,但在我国,工业废渣、废气以及含镉废水、磷肥、农药等均成为我国危害严重的农田污染来源。镉的生物毒性强,生物有效性比其他重金属更高,容易在农产品中积累,更容易危害人体健康。目前我国农业土壤镉的污染日益严重和普遍,严重威胁我国食品安全。稻田镉污染使水稻生长发育受阻,导致产量、品质降低,稻米镉含量大幅增加,形成“镉大米”,并通过食物链对人体构成直接威胁。镉的磷酸盐、磷酸二氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氢氧化物溶度积常数较大,因而流动性高,迁移性强,是难以通过常用的固定化方法进行修复稳定化的金属元素。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,使用效果好。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,包括沉淀剂、碱度调节剂、镉离子拮抗剂,所述多种重金属污染土壤中镉的钝化剂各组分的含量为:以重量份计,沉淀剂10-50份、碱度调节剂20-30份、镉离子拮抗剂40-50份。

在本发明一个较佳实施例中,所述沉淀剂为碱金属磷酸二氢盐、碱土金属磷酸二氢盐、磷肥、磷矿粉、羟基磷灰石中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中,所述碱度调节剂为氧化钙、氢氧化钙、高炉灰、粉煤灰、草木灰、水泥中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中,所述镉离子拮抗剂为含锌离子的盐、含钙离子的盐、含锌离子的矿物质、含钙离子的矿物质中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中,所述多种重金属污染土壤中镉的钝化剂中还包括吸附剂,所述吸附剂为铁盐、铝盐、分子筛、沸石、膨润土、凹凸棒石中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中,所述多种重金属污染土壤中镉的钝化剂各组分的含量为:以重量份计,沉淀剂10-50份、碱度调节剂20-30份、镉离子拮抗剂40-50份、吸附剂20-40份。

本发明的有益效果是:本发明的多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,对铜、锌、铅等重金属具有优异的固定化作用,特别对在其他大量重金属存在下的隔有固定和稳定化效应,能有效降低土壤中镉的浸出浓度,对土壤的原位修复效果好。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

提供一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,具体组分为:磷酸二氢钙、氢氧化钙、硫酸钙、凹凸棒石,称取各组分的质量为磷酸二氢钙0.3kg、氢氧化钙0.3kg、硫酸钙0.5kg、凹凸棒石0.3kg。

实施例二:

提供一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,具体组分为:磷酸氢钠、水泥、硫酸锌、沸石,称取各组分的质量为磷酸氢钠0.1kg、水泥0.3kg、硫酸锌0.45kg、沸石0.25kg。

实施例三:

提供一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,具体组分为:磷酸二氢钙、氢氧化钙、水泥、硫酸钙,称取各组分的质量为磷酸二氢钙0.5kg、氢氧化钙0.1kg、水泥0.1kg、硫酸钙0.4kg。

所述多种重金属污染土壤中镉的钝化剂的原理为:以铅为代表的重金属的固定稳定化可以用以下过程来表示:

10pb2++6h2po4-+2h2o→pb10(po4)6(oh)2+14h+

pb10(po4)6(oh)2+xpb2+→ca10−xpbxpo4(oh)2+xca2+

镉的沉积,是在上述沉积反应的基础上进行的进一步离子交换-沉积过程:pb10(po4)6(oh)2+xcd2+→ca10−xpbxpo4(oh)2+xca2+

所述多种重金属污染土壤中镉的钝化剂的钝化效果实验:采集西北某地实际土样,除去土壤中大粒径石块、树根、杂草等杂物,在室内风干,过2mm筛。在300g土壤中,加入实施例一所述的钝化剂,混合均匀,保持土壤含水率为25~30%,养护5天后,通过标准浸出方法(hj/t299-2007硫酸硝酸法)测定土壤中cu、zn、pb、cd、as、hg等6种重金属的浸出浓度。

实验用土壤重金属浓度指标见下表。

所述多种重金属污染土壤中镉的钝化剂使用后的浸出浓度见下表。

选取污染土壤1、污染土壤2、污染土壤3三个土壤样品,对使用钝化剂前和使用钝化剂后进行镉的dtpa浸出实验,实验表明,钝化剂对镉具有明显的固定化作用。具体结果如下表,分析结果由原子荧光光度计获得。

本发明提出的钝化剂不仅能够对铜、锌、铅等重金属具有优异的固定化作用,特别对大量其他重金属存在条件下的镉表现出特别的固定和稳定化效应。本发明的使用,可以有效降低土壤中重金属尤其是镉的浸出浓度。本发明提供的钝化剂,可用于以镉污染为主的铜、铅、锌、镉、砷、汞等多种重金属高浓度污染的土壤的原位修复。本发明中铁盐的作用,是发挥其对共存的砷酸根、亚砷酸根的强烈吸附作用,抑制砷的浸出行为。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,包括沉淀剂、碱度调节剂、镉离子拮抗剂。通过上述方式,本发明的多种重金属污染土壤中镉的钝化剂,对铜、锌、铅等重金属具有优异的固定化作用,特别对在其他大量重金属存在下的隔有固定和稳定化效应,能有效降低土壤中镉的浸出浓度,对土壤的原位修复效果好。

技术研发人员:李弘;蔡培杰
受保护的技术使用者:上海十方生态园林股份有限公司
技术研发日:2018.10.25
技术公布日:2019.02.19
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