本发明涉及一种土壤修复方法。
背景技术：
：土壤污染指人类生产、生活产生的废气、废水、固体废物向土壤系统排放后，当数量超过一定限度时破坏土壤成分结构的平衡、造成土壤功能及其自净能力的损失，乃至危害人体的现象。土壤污染按照污染成分可以划分为无机物污染和有机物污染。无机物污染包括酸、碱、重金属以及砷、硒等非金属化合物造成的污染；有机物污染包括农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂等造成的污染。按照受污染土地的类型可以将土壤污染划分为工业场地污染、油气田污染、矿区污染、耕地污染。有时也将土壤污染造成的地下水污染纳入土壤污染范畴。也有按照污染源将土壤污染划分为工业污染、农业污染、生活污染以及其他污染的分类方式。虽然我国工业和农业经历了快速的发展，但是并没有及时重视其污染物排放的监管和治理，从而使得土壤污染日益严重。从工业污染角度看，土壤无机污染物中的重金属污染主要来自于冶炼厂、排放厂、农药厂等工业工厂的废物排放；非金属砷和硒污染主要来自农药和电子工业等；而土壤中的有机污染物主要来自于石油化工行业及农药。从农业土壤污染角度看，化肥的过度使用是造成土壤污染的主要原因。场地污染指有工业厂区布局的土地上主要来自冶金、石化、化工、农药等工业行业的污染物排放导致的土壤污染。在工业化进程推进，城市用地调整过程中，工业迁出城市，形成了城市中较大规模的已受污染的遗留、遗弃场地。我国对这一污染的关注开始较晚，直到2004年原国家环保总局才要求对工业搬迁遗留的城市污染场地进行监测和修复。目前这部分土壤污染形成了城市地区对土壤修复的主要需求。修复的对象主要包括：由于工业污染而造成的场地污染；由于开采石油带来的油田污染；开采金属矿、煤炭带来的矿区污染；农药化肥、污水灌溉、酸雨等带来的耕地污染；以及由于土壤污染带来的地下水污染。因此，土壤修复的对象种类非常多，范围非常广，规模也非常大。因为我国因城市工业迁移而造成的场地土壤污染问题十分严峻，所以适用于城市场地污染的修复技术在我国土壤修复市场中更受欢迎。在城市工业污染场地的修复过程中，城市这一特殊社会和地理环境对土壤修复提出了修复周期短、二次污染小、稳定性高、对土壤结构变动小等要求，根据这些要求可以选择适合城市工业污染场地的土壤修复技术。专利文献cn103351866b提出了一种土壤修复方法，其所采用的土壤修复剂包括光催化剂和载体。光催化剂为二氧化钛，载体为生物质炭。还涉及该种生物质炭基土壤修复剂的制备方法，包括以下步骤，a.粉碎原料；b.生物质材料的制备；c.生物质炭基土壤修复剂的制备。然而，上述土壤修复效果仍然偏低，难以达到较高的修复标准。技术实现要素：为了解决现有技术中土壤有机污染物去除率不高的技术问题，本发明在现有技术的基础上，提出了如下技术方案：一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。优选地，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体。优选地，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭。优选地，二氧化钛的质量是载体质量的8～12％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。优选地，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目。优选地，步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％。优选地，步骤s2中，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；分散剂的用量为二氧化钛重量的5～10wt％。优选地，分散剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x构成；其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x的质量比为1：1～3；分散剂x的结构式为：本发明的技术方案具有如下由益效果：本发明的土壤修复方法修复效率高，原料简单，成本低，对土壤没有二次污染，能够有效降低土壤中有机污染物的含量，经济效益高。本发明所使用的土壤修复剂中纳米二氧化钛以更加均匀的纳米分散状态负载于载体上，充分发挥纳米二氧化钛的光催化作用，能够实现高效率修复土壤。附图说明图1为纳米二氧化钛在分散剂存在的分散液中的分散机理。图2为不同修复方法对于土壤中有机污染物的去除效果对比图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和对比例，对本发明进行进一步详细说明。实施例1一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。其中，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭，二氧化钛的质量是载体质量的8％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。其中，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目；步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；分散剂的用量为二氧化钛重量的5wt％。分散剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x构成；其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x的质量比为1：1；分散剂x的结构式为：实施例2一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。其中，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭，二氧化钛的质量是载体质量的10％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。其中，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目；步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；分散剂的用量为二氧化钛重量的8wt％。分散剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x构成；其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x的质量比为1：2；分散剂x的结构式为：实施例3一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。其中，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭，二氧化钛的质量是载体质量的12％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。其中，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目；步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；分散剂的用量为二氧化钛重量的10wt％。分散剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x构成；其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x的质量比为1：3；分散剂x的结构式为：对比例1一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。其中，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭，二氧化钛的质量是载体质量的10％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。其中，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目；步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；分散剂的用量为二氧化钛重量的8wt％。分散剂由十二烷基苯磺酸钠和分散剂x构成；其中，十二烷基苯磺酸钠和分散剂x的质量比为1：2；分散剂x的结构式为：对比例2一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。其中，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭，二氧化钛的质量是载体质量的10％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。其中，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目；步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；分散剂的用量为二氧化钛重量的8wt％。分散剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠构成；其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的质量比为1：2。对比例3一种土壤修复方法，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。其中，有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。其中，土壤修复剂包括光催化剂和载体，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭，二氧化钛的质量是载体质量的10％。其中，土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。其中，粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目；步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。其中，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液。表1中记载了实施例2和对比例1-3中分散剂的组分构成。表1为了验证实施例2及对比例1-3的土壤修复效果，在相同实验条件和实验参数情况下将实施例2及对比例1-3的土壤修复方法进行检测，选用的土壤中异丙隆、ddt、阿特拉津的初始浓度分别为35mg/kg、35mg/kg、45mg/kg，结果如下：表2编号异丙隆去除率ddt去除率阿特拉津去除率实施例290％93％86％对比例183％86％79％对比例280％82％76％对比例375％78％70％上述结果表明，相比于现有技术，本发明的土壤修复方法对纳米二氧化钛进行分散处理，避免了纳米级二氧化钛团聚现象的发生，使纳米二氧化钛分散的更加均匀，进而以更加均匀的分散状态负载于载体上，充分发挥纳米二氧化钛的光催化作用，高效率修复土壤。在分散剂的选取方面，本发明在考虑纳米级二氧化钛本身的物理化学特性，并结合分散体系以及修复土壤的目的，创造性地选用了特殊的两种分散剂，即脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x作为复合分散剂来分散纳米级二氧化钛，本发明发现并非任意的两种阴离子分散剂搭配均能协同改善纳米二氧化钛的分散状态，本发明选用的复合分散剂却能够协同促进纳米二氧化钛的解团聚，进而最大限度实现土壤的高效修复。当前第1页1 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技术特征：1.一种土壤修复方法，其特征在于，以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。
2.根据权利要求1所述的土壤修复方法，其特征在于，所述有机污染物为异丙隆、ddt、阿特拉津中一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的土壤修复方法，其特征在于，所述土壤修复剂包括光催化剂和载体；其中，光催化剂为二氧化钛，载体为水稻秸秆生物质炭。
4.根据权利要求3所述的土壤修复方法，其特征在于，二氧化钛的质量是载体质量的8～12％。
5.根据权利要求3所述的土壤修复方法，其特征在于，所述土壤修复剂的制备过程包括以下步骤：
s1将水稻秸秆粉碎，得到粉碎后的水稻秸秆；
s2将粉碎后的水稻秸秆，加入到纳米二氧化钛分散液中，浸渍48h后，经过过滤，干燥去除自由水分后，得到生物质；
s3将生物质在550℃无氧条件下进行热解炭化反应，保温60min，得到土壤修复剂。
6.根据权利要求5所述的土壤修复方法，其特征在于，所述粉碎后的水稻秸秆的粒径为40～60目。
7.根据权利要求5所述的土壤修复方法，其特征在于，步骤s2中，纳米二氧化钛分散液的浓度为30wt％。
8.根据权利要求5所述的土壤修复方法，其特征在于，步骤s2中，干燥温度为105℃，干燥时间为4h。
9.根据权利要求5所述的土壤修复方法，其特征在于，纳米二氧化钛分散液的制备方法包括如下步骤：将粒径为80～120nm二氧化钛分散在去离子水中，同时加入分散剂，超声分散后，即得纳米二氧化钛分散液；所述分散剂的用量为二氧化钛重量的5～10wt％。
10.根据权利要求9所述的土壤修复方法，其特征在于，所述分散剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x构成；其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠和分散剂x的质量比为1：1～3；分散剂x的结构式为：
技术总结本发明涉及一种土壤修复方法，该方法以含有有机污染物的土壤为处理对象，将土壤修复剂添加至含有有机污染物的土壤中，修复一段时间后，土壤中有机污染物含量发生明显下降，即得修复后的土壤。本发明的土壤修复方法修复效率高，原料简单，成本低，对土壤没有二次污染，能够有效降低土壤中有机污染物的含量，经济效益高。
技术研发人员：张忠峰;赵红霞;王东;刘真华;陈月霞;夏甜甜
受保护的技术使用者：山东农业工程学院
技术研发日：2020.02.12
技术公布日：2020.06.05
