一種鎘污染水體和土壤的修復劑及其制備方法和應用
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于鎘污染治理技術(shù)領域，具體涉及一種用于治理鎘污染水體和土壤的生 物質(zhì)灰修復劑，其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國土壤和水體重金屬污染嚴重，2014年4月，環(huán)保部和國土部聯(lián)合發(fā)布了 《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》，指出全國土壤環(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。全國土壤總的超標率為 16. 1 %，污染類型以無機型為主，無機污染物超標點位數(shù)占全部超標點位的82. 8 %。其中 Cd2+在被調(diào)查8種無機污染物中點位超標率最高，為7. 0%。湖南、江西、廣東等省份的Cd2+ 米問題曾引發(fā)了嚴重的經(jīng)濟和社會問題，由此可見，Cd2+污染的治理問題刻不容緩。鎘污染 土壤的問題，引起了南方特別是湖南的鎘米問題，引起社會的廣泛關(guān)注。
[0003] 土壤中的重金屬不能降解，難以去除，具有隱蔽性、長期性和積累性的特點。目前， 重金屬污染土壤修復的方法主要有換土法、電化學法、化學淋洗法、化學穩(wěn)定法、植物修復 法等。換土法主要通過挖除污染土層，然后覆蓋無污染的土層，工程費用高，只適合于小面 積重金屬污染土壤的治理?；瘜W淋洗法主要使用EDTA等絡合劑使重金屬活化、流出或被植 物吸收，但淋洗液的成本較高，處理困難而且將新的污染物表面活性劑、酸洗劑等帶入土壤 而產(chǎn)生新的污染。植物修復法具有費用低、不破壞土壤肥力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，但是要達到合理的 植物量需要長的生長期，且有些植物的種苗繁育還存在較大的技術(shù)難度?；瘜W穩(wěn)定法通過 添加各種穩(wěn)定劑來降低土壤中植物可利用態(tài)重金屬，從而降低其生物活性，簡單有效。
[0004] 對于Cd2+污染的土壤，目前采用添加各種修復劑進行修復的較多。例如有人用粉 煤灰作為重金屬的吸附劑，但它們本身重金屬含量可能偏高，而容易引起新的污染，并且對 土壤PH值調(diào)節(jié)能力弱，肥力有限；紅土對Cd2+的吸附能力弱，而且會使土壤粘重；生石灰容 易使土壤板結(jié)、燒苗，作用時間短；生物碳的吸附能力弱，而且成本高，價格貴。
[0005] 生物質(zhì)電廠灰是一種良好的重金屬吸附劑，其對Cd2+吸附能力高于粉煤灰、紅土、 生石灰和生物碳?！抖嘻惥?農(nóng)田污灌土壤重金屬銅、鎘污染的修復研宄[D].北京：北京交 通大學，2012.》研宄表明生物質(zhì)電廠灰對Cd2+的最大吸附量為11. 491mg/g，并且盆栽實驗 表明，土壤中添加生物質(zhì)電廠灰后，玉米和多花黑麥草對Cd2+的積累系數(shù)都有不同程度的 降低。但是，目前在使用生物質(zhì)電廠灰治理鎘污染土壤時，施加的生物質(zhì)電廠灰本身Cd2+含 量較高而容易引起次生污染。
[0006] 對于Cd2+污染的水體，石灰類中和劑雖價格低廉，但沉渣量大，出水硬度高，反應 速度較慢，且堆放的沉渣會造成二次污染；鐵氧化法，復合使用面較窄，一般用于處理特定 的污水；離子交換和膜分離技術(shù)，投資較高；生物修復技術(shù)中，具有專項降解能力的微生物 在環(huán)境中的種類、數(shù)量較少；該修復劑則效果良好，價格低廉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種用于治理鎘污染的水體和土壤的修復劑，該修復劑的原 料為生物質(zhì)電廠灰，經(jīng)過處理加工后可用于鎘污染水體和土壤的修復，鎘污染水體的去除 率在98%以上，并且不會造成二次污染。
[0008] 為了實現(xiàn)本發(fā)明所述目的，發(fā)明人提供了以下技術(shù)方案。
[0009] -種鎘污染水體和土壤的修復劑，其特征在于，修復劑為粒徑<200目的顆粒，修 復劑為鎘的含量〈〇.7mg/kg的生物質(zhì)電廠灰。
[0010] 如所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑的制備方法，其特征在于，包括以下操 作步驟：
[0011] a.選擇生物質(zhì)發(fā)電廠底灰出灰口的灰料；
[0012] b.將底灰出灰口的灰料放入球磨機中進行研磨；
[0013] c.將研磨后的灰料過篩，篩網(wǎng)目數(shù)為180-220目，過篩得到的顆粒即為修復劑。
[0014] 步驟b所述研磨的轉(zhuǎn)速為160r/min，研磨的時間為lOmin。
[0015] 步驟c所述篩網(wǎng)目數(shù)為200目。
[0016] 如所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在治理鎘污染水體中的應用。
[0017] 如所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在治理鎘污染土壤中的應用。
[0018] 如所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在降低鎘污染土壤種植的作物鎘含量 中的應用。
[0019] 如所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在降低鎘污染土壤種植的小白菜鎘含 量中的應用。
[0020] 如所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在降低鎘污染土壤種植的水稻鎘含量 中的應用。
[0021] 本發(fā)明所述修復劑的原料生物質(zhì)電廠灰是生物質(zhì)發(fā)電廠燃料燃燒后產(chǎn)生的灰，其 主要成分為Si02，A1203，Ca0等，廉價易得。發(fā)明人在研宄過程中對不同出灰口生物質(zhì)電廠 灰的底灰、飛灰，以及粉煤灰中重金屬含量進行了檢測，結(jié)果如表1所示。
[0022] 表1生物質(zhì)電廠灰底灰、飛灰和粉煤灰中的有效態(tài)重金屬含量檢測結(jié)果
[0023]
【主權(quán)項】
1. 一種鎘污染水體和土壤的修復劑，其特征在于，修復劑為粒徑< 200目的顆粒，修復 劑為鎘的含量〈〇. 7mg/kg的生物質(zhì)電廠灰。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑的制備方法，其特征在于，包 括以下操作步驟： a. 選擇生物質(zhì)發(fā)電廠底灰出灰口的灰料； b. 將底灰出灰口的灰料放入球磨機中進行研磨； c. 將研磨后的灰料過篩，篩網(wǎng)目數(shù)為180-220目，過篩得到的顆粒即為修復劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑的制備方法，其特征在于， 步驟b所述研磨的轉(zhuǎn)速為160r/min，研磨的時間為lOmin。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑的制備方法，其特征在于， 步驟c所述篩網(wǎng)目數(shù)為200目。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在治理鎘污染水體中的應用。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在治理鎘污染土壤中的應用。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在降低鎘污染土壤種植的作 物鎘含量中的應用。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在降低鎘污染土壤種植的小 白菜鎘含量中的應用。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種鎘污染水體和土壤的修復劑在降低鎘污染土壤種植的水 稻錦含量中的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎘污染水體和土壤的修復劑及其制備方法和應用，涉及重金屬污染水體和土壤治理的技術(shù)領域，所述修復劑由生物質(zhì)電廠灰經(jīng)加工后制備得到，可用于鎘污染水體和土壤的修復，對鎘污染水體中的Cd2+的去除率在98％以上,可以降低作物中鎘的含量，同時提高作物的產(chǎn)量。
【IPC分類】B09C1-08
【公開號】CN104690087
【申請?zhí)枴緾N201510124569
【發(fā)明人】韓占濤, 宋樂, 呂曉立, 張威, 張發(fā)旺, 程彥培
【申請人】中國地質(zhì)科學院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月20日