一種土壤修復(fù)劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001 ]本發(fā)明屬于土壤污染修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土壤修復(fù)劑。 技術(shù)背景：
[0002] 據(jù)環(huán)境保護部和國土資源部2014年公布《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示:全國 土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄 地土壤環(huán)境問題突出。工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等人為活動以及土壤環(huán)境背景值高是造成土壤污染或 超標的主要原因。全國土壤總的超標率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比 例分別為11.2%、2.3 %、1.5 %和1.1 %。污染類型以無機型為主，有機型次之，復(fù)合型污染 比重較小，無機污染物超標點位數(shù)占全部超標點位的82.8%。
[0003] 從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方；長江三角洲、珠江三角洲、東北老工 業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標范圍較大；鎘、 汞、砷、鉛4種無機污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。
[0004] 主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環(huán)芳烴。若以第二次全國土地調(diào)查 結(jié)果為準，我國耕地最新數(shù)據(jù)為203077萬畝來計算，中重度污染的耕地面積占2.9%，已經(jīng) 達到5889萬畝。
[0005] 目前針對土壤重金屬污染的治理方法主要有固定化/穩(wěn)定化、淋洗法、洗土法、電 動力學修復(fù)法、化學還原法、植物修復(fù)、微生物修復(fù)，總體存在修復(fù)效率低、處理成本高等問 題。傳統(tǒng)的修復(fù)方法如填埋、淋洗、電化學等工程量大，成本高、而且常常導致土壤結(jié)構(gòu)破壞 和某些營養(yǎng)元素丟失。因此，開發(fā)一種低成本、簡單、高效、環(huán)境友好的土壤修復(fù)藥劑具有重 要意義。
[0006] 化學鈍化穩(wěn)定化修復(fù)劑是一種高效經(jīng)濟的面源污染治理技術(shù)，該技術(shù)也符合我國 可持續(xù)發(fā)展的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種土壤修復(fù)劑，本發(fā)明采用羥基磷酸鈣、生 物質(zhì)炭、硫化鈉、鈉基膨潤土、磷酸銨按比例混合，制成土壤修復(fù)劑，根據(jù)污染程度按一定比 例添加到重金屬污染土壤中，通過吸附、離子交換、沉淀等協(xié)同作用與土壤中的重金屬發(fā)生 反應(yīng)，使重金屬形成穩(wěn)定的化學形態(tài)，阻止其環(huán)境迀移和擴散，降低重金屬在環(huán)境中的毒害 程度。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種土壤修復(fù)劑，其原料由羥基磷酸鈣、生物 質(zhì)炭、硫化鈉、鈉基膨潤土、磷酸銨組成，所述的土壤修復(fù)劑各原料的重量百分比為：
[0009] 羥基磷酸鈣10-25%;
[0010] 生物質(zhì)炭 30-45 %;
[0011] 硫化鈉 10-15%;
[0012] 鈉基膨潤土 10-15%;
[0013] 磷酸銨 10-15%;
[0014] 各原料的質(zhì)量百分比之和為100%;
[0015] 所述的生物質(zhì)炭是以秸桿和氧化鈣的混合物為原料，所述秸桿和氧化鈣的質(zhì)量比 為20:1，在體系壓力為20kPa、熱解溫度為500 °C的條件下真空熱解30min，通過研磨處理得 到的粒徑為3mm以下的固體粉末。
[0016] 進一步地，所述修復(fù)劑中各原料的質(zhì)量百分比為：
[0017] 羥基磷酸鈣25 %;
[0018] 生物質(zhì)炭45 %;
[0019]硫化鈉 10 %;
[0020] 鈉基膨潤土 10 %;
[0021] 磷酸銨 10 %;
[0022] 所述的羥基磷酸鈣、硫化鈉、磷酸銨分別為2mm以下的固體粉末；
[0023]所述的鈉基膨潤土為堿性系數(shù)大于1、蒙脫石含量為60-88%、粒徑為2mm以下的固 體粉末。
[0024]本發(fā)明一種土壤修復(fù)劑的制備，通過將羥基磷酸鈣、生物質(zhì)炭、硫化鈉、鈉基膨潤 土、磷酸銨按上述比例攪拌混合均勻，即得到修復(fù)藥劑。
[0025]本發(fā)明一種土壤修復(fù)劑，按上述過程獲得混合物后，添加到重金屬污染土壤中，所 添加的修復(fù)藥劑量為污染土壤重量的1-10%，再噴灑少量的水使得土壤保持濕潤。
[0026] 該藥劑可以用于單一重金屬污染土壤的治理，也適用于復(fù)合重金屬污染的治理， 適用于大面積重金屬污染土壤修復(fù)，包括重金屬污染的礦山修復(fù)以及重金屬使用生產(chǎn)企業(yè) 污染場地的修復(fù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的修復(fù)藥劑具有制備方法簡單、可行、治理效果 好的優(yōu)點。
[0027] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
[0028] 修復(fù)劑中的生物質(zhì)炭通過真空熱解生物質(zhì)獲得，在真空條件下制得的生物質(zhì)炭孔 隙率高，吸附值高；以秸桿等生物質(zhì)為原料，充分利用資源，避免因其焚燒造成環(huán)境污染。通 過添加氧化鈣促進秸桿在真空熱解的過程中炭的產(chǎn)量增加，通過真空熱解得到的生物質(zhì) 炭，具有比表面積大，孔道豐富，易吸附各類重金屬離子，降低土壤中迀移性重金屬離子的 濃度；制得的生物質(zhì)炭中的氧化鈣自身可使土壤pH值提高土壤表面負電荷增加，從而土壤 對重金屬的親和性增加；另一方面pH值升高，也有利于Μ0Η+的存在而提高重金屬離子的吸 附量，同時促使土壤中重金屬形成氫氧化物或結(jié)合態(tài)沉淀或共沉淀。
[0029] 鈉基膨潤土是以蒙脫石為主的黏土礦物，主要化學式為Nax(H20)4(AI2- xMgQ.83) Si4〇1Q)(OH)2,其結(jié)構(gòu)是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的晶體結(jié)構(gòu)。鈉基膨潤土 晶胞形成的層狀結(jié)構(gòu)主要存在鈉離子，易被其他陽離子置換，具有較好的離子交換性，可與 土壤中的重金屬進行離子交換，降低土壤重金屬的生物毒性。
[0030] 羥基磷酸鈣，化學式Ca1Q(P04)6(0H)2,具有的羥基性質(zhì)更接近于有機物中的羥基， 羥基不是堿性的，它更容易解離出氫離子，具有與重金屬離子結(jié)合的能力。
[0031] 磷酸銨為無機化合物，化學式(NH4)3P〇4,為灰白色粉末，自身是良好的土壤改良化 肥材料，同時具有重金屬離子穩(wěn)定化的作用。
[0032] 除了上述組分各自的作用外，生物質(zhì)炭、鈉基膨潤土的加入能很好地改善土壤理 化性質(zhì)，大大增強土壤的通透性，在有水的土壤環(huán)境中，促進其他組分在土壤中分散，最大 限度地與土壤接觸反應(yīng)。
[0033]通過上述組分發(fā)揮協(xié)同作用，使得重金屬在土壤中的浸出率大大降低，達到并優(yōu) 于國家《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)的一級標準。
【具體實施方式】：
[0034] 實施例1
[0035]試驗土壤采集自某重金屬污染區(qū)域，該區(qū)域土壤表層中的重金屬含量高于《土壤 環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)的三級標準。根據(jù)污染的實際情況進行修復(fù)：
[0036] (a)、從土壤中取樣，檢測根據(jù)固體廢物《浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/ T299-2007)采用翻轉(zhuǎn)振蕩器對土壤進行浸出試驗，檢測修復(fù)前的土壤重金屬濃度；
[0037] (b)、土壤修復(fù)劑制備：以秸桿和氧化鈣的混合物為原料，所述秸桿和氧化鈣的質(zhì) 量比為20:1，在體系壓力為20kPa、熱解溫度為500°C的條件下真空熱解30min，通過研磨處 理得到的粒徑為