本發明涉及一種土壤修復技術領域,具體是一種鈷污染土壤修復劑及其制備方法。
背景技術:
土壤重金屬污染是指由于人類活動,土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過背景值,過量沉積而引起的含量過高,統稱為土壤重金屬污染。而農田土壤重金屬污染有巨大的危害性,土壤中重金屬污染不但會導致農作物減產和品質下降,還會通過土壤-植物系統,經食物鏈進人人體,危害人體健康和生命安全。土壤重金屬污染有隱蔽性、危害的滯后性、長期性以及生物鏈對重金屬的生物富集等特點,這些決定著若對土壤重金屬污染認識和治理滯后將帶來難以預料的嚴重后果。重金屬污染已呈日趨嚴重之勢,對生態環境和人體健康影響最大的重金屬主要有Hg、Cd、Pb和As等,土壤中鈷的含量為0.05-65.00 mg/kg,中值為8mg/kg,巖石風化的土壤,鈷的濃度變化不大,如含鈷為59mg/kg的玄武巖風化后含鈷為81mg/kg;鈷對西紅柿、亞麻、甜菜有毒害作用,鈷濃度為10mg/L時,可致使農作物死亡,因此對鈷污染土壤的治理和修復,是十分緊迫的任務。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種鈷污染土壤修復劑及其制備方法,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土20-30份、生石灰15-20份、玉米秸稈15-20份、甘油三酯10-18份、檸檬酸5-8份、蘇打2-4份、四氧化三鐵2-4份。
作為本發明進一步的方案:所述鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土22-28份、生石灰16-19份、玉米秸稈16-19份、甘油三酯12-16份、檸檬酸6-7份、蘇打2-4份、四氧化三鐵2-4份。
作為本發明進一步的方案:所述鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸稈18份、甘油三酯14份、檸檬酸7份、蘇打3份、四氧化三鐵3份。
作為本發明進一步的方案:所述生石灰的目數為1200目。
作為本發明進一步的方案:所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為24%-26%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為37℃-48℃,時間為1-2h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在45-55℃下混合5-10分鐘,壓強為15-20MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
作為本發明進一步的方案:步驟(1)中混合漿體的含水率為25%。
作為本發明進一步的方案:步驟(3)中超聲波處理的溫度為43℃,時間為1.5h。
作為本發明進一步的方案:步驟(4)中在50℃下混合8分鐘,壓強為18MPa。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:
本發明所制備的土壤修復劑進行修復處理后,污染土壤中的鈷濃度下降至40mg/kg以下,修復后土壤的鈷濃度滿足國家二級土壤質量標準的要求,具有很好的經濟效益和廣泛的社會效益。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土20份、生石灰15份、玉米秸稈15份、甘油三酯10份、檸檬酸5份、蘇打2份、四氧化三鐵2份;所述生石灰的目數為1200目;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為24%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為37℃,時間為1h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在45℃下混合5分鐘,壓強為15MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
實施例2
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土22份、生石灰16份、玉米秸稈16份、甘油三酯12份、檸檬酸6份、蘇打2份、四氧化三鐵2份;所述生石灰的目數為1200目;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為24%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為37℃,時間為1h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在45℃下混合5分鐘,壓強為15MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
實施例3
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸稈18份、甘油三酯14份、檸檬酸7份、蘇打3份、四氧化三鐵3份;所述生石灰的目數為1200目;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為25%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為43℃,時間為1.5h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在50℃下混合8分鐘,壓強為18MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
實施例4
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土28份、生石灰19份、玉米秸稈19份、甘油三酯16份、檸檬酸7份、蘇打4份、四氧化三鐵4份;所述生石灰的目數為1200目;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為26%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為48℃,時間為2h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在55℃下混合10分鐘,壓強為20MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
實施例5
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土30份、生石灰20份、玉米秸稈20份、甘油三酯18份、檸檬酸8份、蘇打4份、四氧化三鐵4份;所述生石灰的目數為1200目;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為26%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為48℃,時間為2h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在55℃下混合10分鐘,壓強為20MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
對比例1
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土25份、玉米秸稈18份、檸檬酸7份、蘇打3份、四氧化三鐵3份;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為25%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與玉米秸稈、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)其次,混合物I進行超聲波處理,超聲波處理的溫度為43℃,時間為1.5h,得到混合物II;
(4)接著,將混合物II與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在50℃下混合8分鐘,壓強為18MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物III;
(5)最后,將混合物III進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
對比例2
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土25份、玉米秸稈18份;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為25%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與玉米秸稈混合均勻,堆積18h后得到鈷污染土壤修復劑。
對比例3
一種鈷污染土壤修復劑,按照重量份的主要原料為:硅藻土25份、生石灰18份、玉米秸稈18份、甘油三酯14份、檸檬酸7份、蘇打3份、四氧化三鐵3份;所述生石灰的目數為1200目;所述玉米秸稈的長度為320μm。
所述的鈷污染土壤修復劑的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,向硅藻土中加水得到混合漿體,使其含水率為25%,隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒;
(2)然后,將顆粒與生石灰、玉米秸稈、甘油三酯、檸檬酸混合均勻,堆積18h后得到混合物I;
(3)接著,將混合物I與蘇打、四氧化三鐵進行高壓均質處理,在50℃下混合8分鐘,壓強為18MPa;隨后置于8℃溫度下低溫烘干,得到混合物II;
(4)最后,將混合物II進行微膠囊化包裝,即得鈷污染土壤修復劑。
檢測實驗
利用挖掘機對污染待修復的土壤進行挖掘,將上述實施例 1-5 和對比例 1-3 中的鈷污染土壤修復劑添加在污染的土壤的表面施加 2cm 厚度的修復劑后,將受污染土壤表層20cm厚的土壤與施加的修復劑通過翻耕的方式混合均勻,10 天后,進行采樣監測,測試結果圖表1
。
由此可見,本發明實施例中制備的鈷污染土壤修復劑,與對比組例比有更好的顯著處理效果,本發明能夠使受鈷嚴重污染土壤的理化指標達到GB15618-2008標準;處理工藝簡單,用藥量少,處理效果良好,性能穩定,受污染的土壤恢復程度高,可有效地降低了鈷污染土壤處理的成本,具有很好的經濟效益和廣泛的社會效益。
對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。