本发明公开一种重金属镉污染土壤修复剂及其制备方法及应用,通过对气化渣进行改性处理,通过辐照与焙烧处理,疏通了其孔隙结构,显著的增加了比表面积,同时激活了其硅铝活性基团,使其吸附性能显著提高,可有效固定重金属Cd;在结构改性的同时将适当分子量的根系分泌物与淀粉等营养及功能成分负载于气化渣结构上,不仅增加了气化渣修复剂的肥效还强化了其保水性能,使其土壤修复性能得到多方位强化,矿区重金属污染土壤修复效果显著。
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基本信息
摘要
本发明公开一种重金属镉污染土壤修复剂及其制备方法及应用,通过对气化渣进行改性处理,通过辐照与焙烧处理,疏通了其孔隙结构,显著的增加了比表面积,同时激活了其硅铝活性基团,使其吸附性能显著提高,可有效固定重金属Cd;在结构改性的同时将适当分子量的根系分泌物与淀粉等营养及功能成分负载于气化渣结构上,不仅增加了气化渣修复剂的肥效还强化了其保水性能,使其土壤修复性能得到多方位强化,矿区重金属污染土壤修复效果显著。
权利要求书
1.一种重金属镉污染土壤修复剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:S1、将气化渣焙烧后冷却,然后浸于弱酸水溶液中,进行第一次伽马射线辐照,辐照完成后静置,得到第一前驱体;向第一前驱体中补充弱酸水溶液,然后进行第二次伽马射线辐照,辐照结束后,分离第一前驱体,对得到气化渣团粒进行水洗、烘干、研磨,得到第二前驱体;S2、将根系植物分泌物和步骤S1中得到的第二前驱体混合,进行第三次伽马射线辐照,辐照后静置得到第三前驱体;向第三前驱体中加入淀粉并进行第四次伽马射线辐照,辐照结束后分离第三前驱体,对得到的固体物质进行水洗、烘干、研磨,得到改性气化渣土壤修复剂。
2.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染土壤修复剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,将所述气化渣置于马弗炉中在450℃-600℃温度下焙烧3h-5h,所述气化渣与所述弱酸水溶液的质量比为1:(5-10),所述弱酸水溶液为醋酸水溶液;所述第一前驱体中补充弱酸水溶液至初始固液质量比,即固液质量比为1:(5-10);所述水洗采用去离子水,所述气化渣团粒水洗至浮酸彻底除去。
3.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染土壤修复剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述第一次伽马射线辐照的条件为在33℃-51℃条件下采用300kGy-450kGy的伽马射线辐照6min-16min,辐照后静置13h-16h;所述第二次伽马射线辐照的条件为在60℃-76℃条件下采用0.3kGy-1kGy的伽马射线辐照5min-15min。
4.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染土壤修复剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述第二前驱体与所述植物根系分泌物的质量比为1:(1-5),所述静置为在室温条件,静置时间为1h-3h;所述淀粉质量占焙烧后气化渣总质量的1%-5%;所述水洗采用去离子水,所述固体物质水洗至表面附着物彻底除去。
5.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染土壤修复剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述第三次伽马射线辐照的条件为在室温下采用5kGy-35kGy的伽马射线辐照11min-15min;所述第四次伽马射线辐照的条件为在75℃-79℃条件下采用0.5kGy-0.8kGy的伽马射线辐照1min-4min。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种重金属镉污染土壤修复剂的制备方法制得的改性气化渣土壤修复剂。
7.根据权利要求6所述的一种改性气化渣土壤修复剂的应用,其特征在于,将改性气化渣土壤修复剂施加在矿区重金属Cd污染的区域中,对于污染严重地区可周期性补充改性气化渣土壤修复剂。
8.根据权利要求7所述的一种改性气化渣土壤修复剂的应用,其特征在于,所述改性气化渣土壤修复剂施加在矿区重金属Cd污染的区域距离地面5-10cm的土层中,所述改性气化渣土壤修复剂的施加量为10g/m2-100g/m2。
9.根据权利要求7所述的一种改性气化渣土壤修复剂的应用,其特征在于,所述污染严重地区补充改性气化渣土壤修复剂的周期为6-9个月,所述改性气化渣土壤修复剂的补充量为首次施加量的10%-50%。
10.根据权利要求7所述的一种改性气化渣土壤修复剂的应用,其特征在于,所述矿区重金属镉污染的区域在施加改性气化渣土壤修复剂后可在该区域种植绿化植物。
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