本發(fā)明涉及一種土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種鎘污染土壤修復(fù)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)，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(tǒng)稱為土壤重金屬污染。而農(nóng)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(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降，還會(huì)通過土壤-植物系統(tǒng)，經(jīng)食物鏈進(jìn)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(zhǎng)期性以及生物鏈對(duì)重金屬的生物富集等特點(diǎn)，這些決定著若對(duì)土壤重金屬污染認(rèn)識(shí)和治理滯后將帶來難以預(yù)料的嚴(yán)重后果。重金屬污染已呈日趨嚴(yán)重之勢(shì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康影響最大的重金屬主要有Hg、Cd、Pb和As等，其中鎘(Cadmium，Cd)是最重要的重金屬污染物之一，在土壤中具有較強(qiáng)的化學(xué)活性，與其他重金屬相比，更易被植物吸收，殘留在植物的可食用部分，并通過食物鏈富集危害人體健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年由于人為因素向環(huán)境中釋放的Cd有3萬噸左右，其中82％～94％的Cd進(jìn)入到土壤中。據(jù)報(bào)道，我國(guó)受Cd污染的農(nóng)田面積已達(dá)到2萬hm2，并有逐漸加重的趨勢(shì)，因此對(duì)鎘污染土壤的治理和修復(fù)，是十分緊迫的任務(wù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鎘污染土壤修復(fù)劑及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土22-28份、竹炭18-25份、生石灰15-22份、畜禽糞便15-18份、廢棄茶葉渣8-12份、磷酸二氫鉀1-4份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土24-26份、竹炭21-22份、生石灰16-21份、畜禽糞便16-17份、廢棄茶葉渣9-11份、磷酸二氫鉀2-3份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土25份、竹炭22份、生石灰19份、畜禽糞便17份、廢棄茶葉渣10份、磷酸二氫鉀3份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述竹炭的粒徑為50-200μm。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述生石灰的粒徑為200-400μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為12%-18%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為45℃-58℃，時(shí)間為1-2h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在45-55℃下混合5-10分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟（1）中混合漿體的含水率為15%。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟（3）中超聲波處理的溫度為52℃，時(shí)間為1.5h。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟（4）中在50℃下混合8分鐘，壓強(qiáng)為18MPa。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明所制備的土壤修復(fù)劑進(jìn)行修復(fù)處理后，污染土壤中的鎘濃度下降至0.30mg/kg以下，修復(fù)后土壤的鎘濃度滿足國(guó)家二級(jí)土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土22份、竹炭18份、生石灰15份、畜禽糞便15份、廢棄茶葉渣8份、磷酸二氫鉀1份；所述竹炭的粒徑為50μm；所述生石灰的粒徑為200μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為12%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為45℃，時(shí)間為1h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在45℃下混合5分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
實(shí)施例2
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土24份、竹炭21份、生石灰16份、畜禽糞便16份、廢棄茶葉渣9份、磷酸二氫鉀2份；所述竹炭的粒徑為50μm；所述生石灰的粒徑為200μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為12%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為45℃，時(shí)間為1h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在45-55℃下混合5分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
實(shí)施例3
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土25份、竹炭22份、生石灰19份、畜禽糞便17份、廢棄茶葉渣10份、磷酸二氫鉀3份；所述竹炭的粒徑為125μm；所述生石灰的粒徑為300μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為15%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為52℃，時(shí)間為1.5h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在50℃下混合8分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
實(shí)施例4
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土26份、竹炭22份、生石灰21份、畜禽糞便17份、廢棄茶葉渣11份、磷酸二氫鉀3份；所述竹炭的粒徑為200μm；所述生石灰的粒徑為400μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為18%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為58℃，時(shí)間為2h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在55℃下混合10分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
實(shí)施例5
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土28份、竹炭25份、生石灰22份、畜禽糞便18份、廢棄茶葉渣12份、磷酸二氫鉀4份；所述竹炭的粒徑為200μm；所述生石灰的粒徑為400μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為18%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為58℃，時(shí)間為2h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在55℃下混合10分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
對(duì)比例1
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土25份、生石灰19份、畜禽糞便17份、磷酸二氫鉀3份；所述生石灰的粒徑為300μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為15%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）其次，混合物I進(jìn)行超聲波處理，超聲波處理的溫度為52℃，時(shí)間為1.5h，得到混合物II；
（4）接著，將混合物II與磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在50℃下混合8分鐘，壓強(qiáng)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(jìn)行微膠囊化包裝，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
對(duì)比例2
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：膨潤(rùn)土25份。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為15%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆?；旌暇鶆?，堆積18h后得到鎘污染土壤修復(fù)劑。
對(duì)比例3
一種鎘污染土壤修復(fù)劑，按照重量份的主要原料為：鈣基膨潤(rùn)土25份、竹炭22份、生石灰19份、畜禽糞便17份、廢棄茶葉渣10份、磷酸二氫鉀3份；所述竹炭的粒徑為125μm；所述生石灰的粒徑為300μm。
所述的鎘污染土壤修復(fù)劑的制備方法，具體步驟為：
（1）首先，向鈣基膨潤(rùn)土中加水得到混合漿體，使其含水率為15%，隨后擠壓制成5mm直徑的顆粒；
（2）然后，將顆粒與生石灰、畜禽糞便、廢棄茶葉渣混合均勻，堆積18h后得到混合物I；
（3）接著，將混合物I與竹炭、磷酸二氫鉀進(jìn)行高壓均質(zhì)處理，在50℃下混合8分鐘，壓強(qiáng)為18MPa；隨后置于8℃溫度下低溫烘干，即得鎘污染土壤修復(fù)劑。
檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
利用挖掘機(jī)對(duì)污染待修復(fù)的土壤進(jìn)行挖掘，將上述實(shí)施例 1-5 和對(duì)比例 1-3 中的鎘污染土壤修復(fù)劑添加在污染的土壤的表面施加 2cm 厚度的修復(fù)劑后，將受污染土壤表層20cm厚的土壤與施加的修復(fù)劑通過翻耕的方式混合均勻，10 天后，進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，測(cè)試結(jié)果如表1
。
由此可見，本發(fā)明實(shí)施例中制備的鎘污染土壤修復(fù)劑，與對(duì)比組例比有更好的顯著處理效果，本發(fā)明能夠使受鎘嚴(yán)重污染土壤的理化指標(biāo)達(dá)到GB15618-1995標(biāo)準(zhǔn)；處理工藝簡(jiǎn)單，用藥量少，處理效果良好，性能穩(wěn)定，受污染的土壤恢復(fù)程度高，可有效地降低了鎘污染土壤處理的成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會(huì)效益。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。